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As estrelas forjam e fornecem os elementos que compõem o seu corpo – e os cientistas podem finalmente saber como
Os cientistas estão mais perto do que nunca de compreender como as estrelas forjam os elementos que compõem o nosso planeta, os corpos e praticamente tudo o que nos rodeia – e estão a obter uma imagem mais clara de onde as explosões estelares se enquadram na história.
Uma nova pesquisa relatada em dois artigos diferentes analisa como as estrelas forjam elementos à medida que explodem e como estes supernova explosões espalham esses elementos – e outros elementos que as estrelas forjaram durante suas vidas – por todo o cosmos.
Astrônomos têm estudado a supernova brilhante mortes de estrelas massivas durante séculos, mas eles ainda não entendem muito bem como ocorrem essas explosões.
O primeiro artigo analisou uma forma de investigar supernovas. Ele usa um elemento radioativo produzida por essas explosões chamadas titânio-44, que perdura muito depois do desaparecimento das supernovas. Os investigadores recolheram agora evidências experimentais que determinam a quantidade de titânio-44 criada numa supernova, descobrindo que estas explosões cósmicas produzem 35% mais deste elemento do que o esperado.
Com este conhecimento em mãos, os cientistas podem agora desenvolver modelos computacionais robustos de supernovas e comparar esses modelos com observações astronômicas. Isto poderia aproximá-los muito mais da compreensão de como essas explosões progridem.
“É emocionante ver o quão longe o campo avançou”, disse Christopher Cousins, pesquisador de pós-doutorado no Grupo de Física Nuclear da Universidade de Surrey. disse em um comunicado. “Uma medição como esta teria sido considerada fora de alcance há apenas algumas décadas, mas agora dá-nos uma nova visão sobre uma das maiores questões não respondidas da astrofísica.”
O segundo artigo se concentrou em um tipo específico de explosão estelar chamada Supernova tipo I. Isso ocorre quando um denso remanescente estelar chamado estrela de nêutrons arrasta material de um corpo estelar companheiro. A intensa influência gravitacional da estrela de nêutrons — um cadáver estelar que tem uma a duas vezes a massa do sol amontoados num corpo com cerca de 20 quilómetros de largura — significa que, quando esta matéria estelar roubada atinge as suas superfícies, é desencadeada uma explosão termonuclear.
Essas explosões forjam elementos pesados e liberam quantidades incríveis de energia, algumas na forma de Explosões de raios X.
Os autores deste artigo, vindos do Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) em Michigan, estudaram a reação nuclear que desencadeia explosões de raios X com mais detalhes do que era possível antes.
Isto revelou o papel há muito debatido do chamado ciclo níquel-cobre, o aprisionamento temporário de material nuclear durante as supernovas. Anteriormente, os cientistas não sabiam se o material ficava preso no ciclo do níquel-cobre durante as explosões de raios-X.
Esta pesquisa revela que isso acontece, mas apenas em pequenas proporções. Isso dá aos cientistas uma imagem mais clara de como as supernovas do Tipo I procedem.
“Apesar de décadas de investigação, ainda não compreendemos completamente as reações nucleares que alimentam algumas das explosões estelares mais espetaculares do Universo”, disse Gavin Lotay, da Universidade de Surrey.
“Estes dois estudos dão-nos uma imagem muito mais clara de como estas explosões acontecem, permitindo-nos comparar mais de perto os nossos modelos com as observações astronómicas e aproximando-nos da compreensão de como os elementos químicos são criados e espalhados pelo Universo”, acrescentou.
O dois papéis foram publicados na edição de julho da revista Cartas de revisão física.
