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| Concepção artística de um Colapsor |
Que o ouro no anel do seu dedo anelar teve origem nas estrelas, todos nós eventualmente já sabemos. Em uma descoberta que pode derrubar nossa compreensão de onde os elementos pesados da Terra, como ouro e platina, vêm, uma nova pesquisa feita por um físico da Universidade de Guelph sugere que a maioria deles foi expelida de um tipo de explosão estelar amplamente distante no espaço e no tempo do nosso planeta.
Cerca de 80 por cento dos elementos pesados do Universo provavelmente se formaram em colapsores, uma forma rara de supernova, rica em elementos, oriunda do colapso gravitacional de estrelas antigas e massivas, tipicamente 30 vezes mais pesadas que nosso sol, disse o professor de física. Daniel Siegel.
Essa descoberta anula a crença generalizada de que esses elementos vêm principalmente de colisões entre estrelas de nêutrons ou entre uma estrela de nêutrons e um buraco negro, disse Siegel.
Usando supercomputadores, o trio simulou a dinâmica dos colapsores, estrelas antigas cuja gravidade os faz implodir e formar buracos negros.
Em seu modelo, colapsores maciços, que giram rapidamente, ejetam elementos pesados cujas quantidades e distribuição são "surpreendentemente semelhantes ao que observamos em nosso sistema solar", disse Siegel.
A maioria dos elementos encontrados na natureza foi criada em reações nucleares em estrelas e, finalmente, expelidos em enormes explosões estelares.
Elementos pesados encontrados na Terra e em outras partes do Universo, oriundos de explosões de longa data, variam de ouro e platina até urânio e plutônio usados em reatores nucleares, e mesmo elementos químicos mais exóticos como o neodímio encontrado em itens de consumo como aparelhos eletrônicos.
Ironicamente, disse Siegel, sua equipe começou a trabalhar para entender a física da fusão de estrelas de nêutrons - consideradas responsáveis pela distribuição dos elementos pesados -, antes de suas simulações apontarem para os colapsores como uma câmara de nascimento desses elementos. "Nossa pesquisa sobre fusões de estrelas de nêutrons nos levou a acreditar que o nascimento de buracos negros em um tipo muito diferente de explosão estelar poderia produzir ainda mais ouro do que as fusões de estrelas de nêutrons".
A raridade de ocorrência dos colapsores, são compensados pela enorme quantidade de elementos pesados que eles geram, disse Siegel. Os colapsores também produzem flashes intensos de raios gama. Oitenta por cento desses elementos pesados que vemos devem vir de colapsores.
A equipe agora espera ver seu modelo teórico validado por observações. Siegel disse que instrumentos infravermelhos como os do Telescópio Espacial James Webb, previsto para o lançamento em 2021, devem ser capazes de detectar a radiação indicadora de elementos pesados de um colapsor em uma galáxia distante.
"Isso seria uma assinatura clara", disse ele, acrescentando que os astrônomos também podem detectar evidências de colapsores observando as quantidades e a distribuição de elementos pesados em outras estrelas da Via Láctea.
"Tentar descobrir de onde vêm os elementos pesados pode nos ajudar a entender como a galáxia se agregou quimicamente e como se formou. Isso pode realmente ajudar a resolver algumas grandes questões na cosmologia, já que os elementos pesados são um bom traçador".
Este ano marca o 150º aniversário da criação da tabela periódica dos elementos químicos de Dmitri Mendeleev. Desde então, os cientistas acrescentaram muitos outros elementos à tabela periódica.
Referindo-se ao químico russo, Siegel disse: "Conhecemos muitos outros elementos que ele não conhecia. O que é fascinante e surpreendente é que, depois de 150 anos estudando os blocos fundamentais da natureza, ainda não entendemos bem como o Universo cria uma grande fração dos elementos na tabela periódica".
Fonte: Space Daily via University of Geelph
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