NASA/JPL-Caltech
Conceção artística de magnetar a perder material para o espaço.
É mais de um terço da massa da Terra. Descoberta surge depois de os cientistas finalmente terem explicado um sinal astronómico intrigante observado há mais de 20 anos, em dezembro de 2004.
Gigantescas erupções de magnetares, estrelas de neutrões supermagnetizadas, podem ser responsáveis pela produção de até 10% do ouro, platina e outros elementos pesados da galáxia por meio de um intenso processo nuclear conhecido como processo rápido de captura de neutrões, ou processo r.
As conclusões são de um estudo publicado esta terça-feira na The Astrophysical Journal Letters, que revela que estes eventos cósmicos explosivos são efetivamente a fonte de alguns dos elementos mais raros e preciosos do universo.
A descoberta surge depois de os cientistas finalmente terem explicado um sinal astronómico intrigante observado há mais de 20 anos, em dezembro de 2004.
Na altura, os telescópios detetaram uma imensa explosão de raios gama proveniente de uma magnetar, um tipo de estrela de neutrões com campos magnéticos biliões de vezes mais fortes que os da Terra. Embora a explosão primária — que emitiu mais energia em poucos segundos do que o Sol produz em um milhão de anos — tenha sido rapidamente atribuída à magnetar, um sinal secundário mais fraco, que atingiu o pico 10 minutos depois, permaneceu um mistério por duas décadas, lembra o Phys.
Agora, investigadores do Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron, em Nova Iorque, determinaram que este segundo sinal marcou a formação de elementos pesados como o ouro e a platina.
As suas descobertas mostram que a explosão provavelmente produziu mais de um terço da massa da Terra em tais metais — cerca de dois quadriliões de quilogramas.
“Esta é apenas a segunda vez que observamos diretamente o local de nascimento desses elementos”, disse o coautor Brian Metzger, cientista sénior do Instituto Flatiron e professor da Universidade de Columbia. “É um salto substancial na nossa compreensão de como os elementos mais pesados do universo são formados.”
Até há pouco tempo, os astrónomos acreditavam que a origem primária dos elementos pesados era a colisão cataclísmica de estrelas de neutrões. Sabe-se que esses remanescentes ultra-densos de estrelas massivas contêm as condições extremas necessárias para a formação de elementos do processo r. No entanto, tais eventos são raros, o que levou os cientistas a suspeitar que fontes adicionais estivessem envolvidas no processo.
Os novos cálculos apoiam a ideia de que os magnetares podem preencher essa lacuna. As suas intensas erupções podem ejetar material da crosta das estrelas para o espaço, criando os ambientes ricos em neutrões necessários para a nucleossíntese do processo r. À medida que os núcleos radioativos instáveis decaem para formas estáveis, incluindo o ouro, emitem um brilho característico de raios gama — exatamente o tipo de sinal observado em 2004, mas nunca explicado até agora.
“Este tipo de evento tinha sido amplamente esquecido”, disse Metzger. “Mas, quando aplicámos o nosso modelo, ele correspondeu perfeitamente às observações.”
A investigação também oferece insights potenciais sobre a história cósmica. O doutorando e autor principal Anirudh Patel, da Universidade de Columbia, aponta que as explosões de magnetares podem ocorrer muito mais cedo na vida de uma galáxia do que as fusões de estrelas de neutrões.
