Paul Sparks
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Dois astrônomos acham que localizaram a colisão estelar antiga que deu ao nosso sistema solar seu esconderijo de ouro precioso e platina - parte dele, pelo menos.
Em um novo estudo publicado em 1º de maio na revista Nature, a dupla analisou os restos de isótopos radioativos, ou versões de moléculas com diferentes números de nêutrons, em um meteorito muito antigo. Em seguida, eles compararam esses valores com as razões de isótopos produzidas por uma simulação de computador de fusões de estrelas de nêutrons - colisões estelares cataclísmicas que podem causar ondulações na estrutura do espaço-tempo. [15 imagens inesquecíveis de estrelas]
Os pesquisadores descobriram que a colisão de uma única estrela de nêutrons, começando cerca de 100 milhões de anos antes da formação de nosso sistema solar e localizada a 1.000 anos-luz de distância, pode ter fornecido à nossa vizinhança cósmica muitos dos elementos mais pesados que o ferro, que tem 26 prótons. Isso inclui cerca de 70% dos átomos de cúrio de nosso sistema solar inicial e 40% de seus átomos de plutônio, além de muitos milhões de libras de metais preciosos como ouro e platina. No total, esta única queda de estrela antiga pode ter dado ao nosso sistema solar 0,3% de todos os seus elementos pesados, descobriram os pesquisadores - e carregamos alguns deles conosco todos os dias.
Ele acrescentou que, se você usa uma aliança de ouro ou platina, também está usando um pouco do explosivo passado cósmico. "Cerca de 10 miligramas [0,00035 onças] provavelmente se formaram 4,6 bilhões de anos atrás", disse Bartos.
Há ouro nessas estrelas
Como uma estrela faz uma aliança de casamento? É necessária uma explosão cósmica épica (e alguns bilhões de anos de paciência).
Elementos como plutônio, ouro, platina e outros mais pesados que o ferro são criados em um processo chamado captura rápida de nêutrons (também chamado de processo r), em que um núcleo atômico rapidamente se aglomera em um monte de nêutrons livres antes que o núcleo tenha tempo para decaem radioativamente. Este processo ocorre apenas como resultado dos eventos mais extremos do universo - em explosões estelares chamadas supernovas ou estrelas de nêutrons em colisão - mas os cientistas discordam sobre qual desses dois fenômenos é o principal responsável pela produção de elementos pesados no universo.
Em seu novo estudo, Bartos e seu colega Szabolcs Marka (da Universidade de Columbia em Nova York) argumentam que as estrelas de nêutrons são a fonte predominante de elementos pesados no sistema solar. Para fazer isso, eles compararam os elementos radioativos preservados em um antigo meteorito com simulações numéricas de fusões de estrelas de nêutrons em vários pontos no espaço-tempo ao redor da Via Láctea.
"O meteoro continha o resto de isótopos radioativos produzidos por fusões de estrelas de nêutrons", disse Bartos por e-mail. "Embora tenham se deteriorado há muito tempo, eles poderiam ser usados para reconstruir a quantidade do isótopo radioativo original na época em que o sistema solar foi formado."
O meteorito em questão continha isótopos decadentes de átomos de plutônio, urânio e cúrio, que os autores de um estudo de 2016 na revista Science Advances usaram para estimar as quantidades desses elementos presentes no início do sistema solar. Bartos e Marka conectaram esses valores em um modelo de computador para descobrir quantas fusões de estrelas de nêutrons seriam necessárias para preencher o sistema solar com as quantidades corretas desses elementos.
Um cataclismo casual
Acontece que uma única fusão de estrela de nêutrons resolveria, se acontecesse perto o suficiente de nosso sistema solar - dentro de 1.000 anos-luz, ou cerca de 1% do diâmetro da Via Láctea.
Acredita-se que a fusão de estrelas de nêutrons seja muito rara em nossa galáxia, ocorrendo apenas algumas vezes a cada milhão de anos, escreveram os pesquisadores. As supernovas, por outro lado, são muito mais comuns; de acordo com um estudo de 2006 da Agência Espacial Europeia, uma estrela massiva explode em nossa galáxia uma vez a cada 50 anos ou mais.
Essa taxa de supernova é muito alta para explicar os níveis de elementos pesados observados nos primeiros meteoros do sistema solar, concluíram Bartos e Marka, descartando-os como a fonte provável desses elementos. Uma única fusão de estrela de nêutrons próxima, no entanto, se encaixa perfeitamente na história.
De acordo com Bartos, esses resultados "lançaram luz brilhante" sobre os eventos explosivos que ajudaram a tornar nosso sistema solar o que ele é.
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Originalmente publicado em .