Ouro e outros elementos pesados do Universo se formam em torno dos buracos negros, diz estudo

Cientistas modelaram as condições nos arredores de um buraco negro para estudar a origem dos elementos pesados do Universo, tendo seu estudo sido publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Todos os elementos pesados do Universo foram criados pela fusão nuclear. No entanto, segundo as concepções modernas, no interior de estrelas comuns apenas se formaram os elementos não mais pesados do que o ferro.

Os outros elementos, tais como o ouro ou urânio, surgiram na sequência de eventos mais raros, como a fusão de estrelas de nêutrons ou buracos negros.

Cientistas do Centro Helmholtz de Pesquisa de Íons Pesados em Darmstadt, na Alemanha, criaram um modelo de um disco de acreção quente e denso em torno de um buraco negro, que se forma durante a fusão de estrelas de nêutrons maciças, escreve portal Science Daily.

Pouco se sabe sobre a composição interna de tais discos, havendo pouquíssimos dados sobre as condições em que as reações nucleares produzem nêutrons em excesso.

O que se sabe é que os neutrinos desempenham um papel fundamental neste processo, uma vez que proporcionam a transformação de prótons em nêutrons e vice-versa.

"Em nosso estudo, pesquisamos sistematicamente pela primeira vez as taxas de conversão de nêutrons e prótons para um grande número de configurações de discos, por meio de elaboradas simulações de computador, e descobrimos que os discos são muito ricos em nêutrons desde que sejam atendidas certas condições", explicou o dr. Oliver Just, do grupo de astrofísica do Centro Helmholtz.

“O fator decisivo é a massa total do disco [de acreção]. Quanto mais maciço é o disco, mais frequentemente se produzem nêutrons (a partir de prótons) e eles estão disponíveis para a síntese de elementos pesados”, acrescentou o pesquisador.

Segundo mostra o estudo, a massa de disco ideal para a produção de elementos pesados é de 0,01 a 0,1 massas solares.

O resultado fornece fortes evidências de que as fusões de estrelas de nêutrons que produzem discos de acreção com essas massas exatas poderiam constituir a origem de uma grande parte dos elementos pesados. No entanto, atualmente não se sabe com que frequência esses discos são criados.