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    Os cientistas estabeleceram que as colisões de estrelas de nêutrons deram origem aos elementos pesados do Sistema Solar. Em um novo estudo, eles explicam onde e quando tudo ocorreu.

    Duas estrelas de nêutrons colidindo uma com a outra é uma ocorrência bastante rara. Os cientistas estimam que um evento desse tipo possa ocorrer em nossa galáxia a cada 100.000 anos.

    No entanto, é um dos processos essenciais na criação do Universo tal como o conhecemos, uma vez que estes processos violentos são uma das poucas "forjas" capazes de criar os elementos mais pesados da tabela periódica.

    Uma equipe de astrofísicos está na trilha de um desses eventos estelares pré-históricos, tendo apresentado em janeiro alguns de seus resultados na revista American Astronomical Society.

    "Foi por pouco", disse Szabolcs Marka, físico da Universidade de Columbia e principal cientista do projeto, ao portal Space.com. "Se você olhar para o céu e vir uma fusão de estrelas de neutrôns a 1.000 anos-luz de distância, ela iluminará todo o céu noturno."

    Método de pesquisa

    Para descobrir a localização e a hora foram necessários tanto microscópios como telescópios. Os cientistas primeiro olharam para os materiais aqui na Terra que foram criados em uma explosão desse tipo para saber há quanto tempo surgiram. Depois "rebobinaram" a galáxia até esse ponto para descobrir onde ocorreu a fusão das estrelas de nêutrons.

    "Cada isótopo é um cronômetro que começa na explosão", disse Marka. As versões radioativas dos diferentes elementos formados na explosão decaem a taxas previsíveis, ou seja, se for possível saber em que elementos eles se decompõem e quanto há de cada elemento, é possível descobrir há quanto tempo todos eles foram criados.

    "Há apenas um ponto no tempo em que todos concordam", disse ele: cerca de 100 milhões de anos antes da formação do Sistema Solar (que ocorreu há cerca de 4,6 bilhões de anos). O local onde o Sistema Solar se formou foi a cerca de 1.000 anos-luz do sítio onde ocorreu a explosão.

    Uma estrela de nêutrons, o núcleo de uma estrela em colapso, é um dos objetos mais densos do Universo, onde a matéria está tão concentrada que não obedece às leis normais da física.

    Estrela de nêutrons
    Estrela de nêutrons

    Quando dois desses objetos bizarros se atraem um ao outro, eles começam lentamente um movimento em espiral, em direção a uma colisão fortíssima, que empurra os átomos uns contra os outros com tal força que pode juntá-los e criar elementos progressivamente mais pesados.

    A hipótese foi comprovada pela primeira vez em um artigo publicado na revista Nature em outubro de 2019, no qual se descobriu que a primeira fusão de  de nêutrons jamais observada pelos humanos, em 2017, criou o estrôncio, um elemento pesado encontrado no solo e nas rochas da Terra.

    Outra forma

    O outro método de "produzir" grandes átomos pesados é uma supernova, ou a explosão maciça que vem no final da vida de uma estrela maior. No entanto, a relativa escassez de elementos mais pesados no nosso Sistema Solar sugere que sua origem tenha sido uma fusão de estrelas de nêutrons.

    A maioria dos elementos da tabela periódica foi forjada por estes processos; apenas o hidrogênio e hélio foram criados pelo Big Bang, os elementos com um número atômico superior ao do plutônio (94) são puramente artificiais, criados apenas em laboratório.

    As fusões de estrelas de nêutrons também são estudadas por outras razões. Vários observatórios baseados na Terra, incluindo o Observatório Interferômetro Laser de Ondas Gravitacionais (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) e o detector de Virgo, provaram ser capazes de detectar as ondas gravitacionais geradas pelas fusões de estrelas de nêutrons, bem como os fluxos de raios gama extremamente poderosos que elas produzem.

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    Tags:
    Nature, Terra, Universidade de Columbia, Sistema Solar
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