Rara explosão estelar pode ter brindado a Terra com ouro e platina

Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

Impressão de artista de um colapsar.

O ouro das nossas joias é de outro mundo – e isto não é apenas um elogio.

Numa descoberta que pode derrubar a nossa compreensão de onde os elementos pesados da Terra, como ouro e platina, vêm, uma nova investigação feita por um físico da Universidade de Guelph sugere que a maior parte destes materiais foram expelidos por um tipo de explosão estelar largamente negligenciada, bem longe no espaço e no tempo.

Cerca de 80% dos elementos pesados do Universo formaram-se provavelmente em colapsares, uma forma rara de explosão de supernova, mas rica em elementos pesados, após o colapso de estrelas massivas e velhas tipicamente 30 vezes mais massivas do que o nosso Sol, disse o professor de física Daniel Siegel.

Essa descoberta anula a ideia generalizada de que estes elementos vêm principalmente de colisões entre estrelas de neutrões ou entre uma estrela de neutrões e um buraco negro, explicou Siegel. O seu trabalho, em coautoria com colegas da Universidade de Columbia, foi publicado esta semana na revista científica Nature.

Usando supercomputadores, os três cientistas simularam a dinâmica dos colapsares, ou estrelas antigas cuja gravidade faz com que implodam e formem buracos negros.

No seu modelo, os colapsares massivos e com rápida rotação ejetam elementos pesados, cujas quantidades e distribuição são “surpreendentemente semelhantes ao que observamos no nosso Sistema Solar,” explicou Spiegel.

A maioria dos elementos encontrados na natureza foram produzidos em reações nucleares em estrelas e, finalmente, expelidos por enormes explosões estelares.

Os elementos pesados encontrados na Terra e noutras partes do Universo, de explosões remotas, variam de ouro a platina, de urânio a plutónio usados em reatores nucleares, até elementos químicos mais exóticos como o neodímio, encontrado em produtos eletrónicos.

Até agora, os cientistas pensavam que estes elementos eram “cozinhados” principalmente em colisões estelares envolvendo estrelas de neutrões ou buracos negros, como numa colisão entre duas estrelas de neutrões observada por detetores terrestres bastante noticiada em 2017. Ironicamente, disse Siegel, a sua equipa começou a trabalhar para entender a física dessa fusão antes das suas simulações apontarem para os colapsares como uma incubadora de elementos pesados.

“A nossa investigação sobre estrelas de neutrões levou-nos a pensar que o nascimento de buracos negros, num tipo muito diferente de explosão estelar, podia produzir ainda mais ouro do que as fusões entre estrelas de neutrões.”

O que aos colapsares falta em frequência, compensa no fabrico de elementos pesados, realçou Siegel. Os colapsares também produzem flashes intensos de raios-gama.

“Oitenta por cento destes elementos pesados que vemos devem vir dos colapsares. Os colapsares são bastante raros em termos de ocorrência de supernovas, ainda mais raros do que as fusões de estrelas de neutrões – mas a quantidade de material ejetado para o espaço é muito maior do que a das fusões de estrelas de neutrões.”

A equipa espera agora ver o seu modelo teórico validado por observações. Siegel disse que instrumentos infravermelhos como os do Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para 2021, devem ser capazes de detetar a radiação indicadora de elementos pesados de um colapsar numa galáxia distante.

“Essa seria uma assinatura clara,” disse, acrescentando que os astrónomos também podem detetar evidências de colapsares observando as quantidades e a distribuição de elementos pesados noutras estrelas da nossa Via Láctea. Siegel salientou que esta investigação pode fornecer pistas sobre a formação da nossa Galáxia.

“Tentar descobrir de onde vêm os elementos pesados pode ajudar-nos a entender como a Via Láctea foi ‘montada’ quimicamente e como se formou. Isto pode realmente ajudar a resolver algumas grandes questões da cosmologia, já que os elementos pesados são um bom rastreador.”

Este ano assinala-se o 150.º aniversário da criação da tabela periódica dos elementos químicos de Dmitri Mendeleev. Desde então, os cientistas acrescentaram muitos outros elementos à tabela periódica, um marco dos livros escolares e científicos de todo o mundo.

Referindo-se ao químico russo, Siegel disse: “Conhecemos muitos outros elementos químicos que ele não conhecia. O que é fascinante e surpreendente é que, após 150 anos a estudar os blocos fundamentais da natureza, ainda não entendemos bem como o Universo produz uma grande parte dos elementos da tabela periódica.”

// CCVAlg

PARTILHAR

RESPONDER

Arguidos no processo da queda da árvore na Madeira vão a julgamento

O Tribunal da Comarca da Madeira decidiu, esta segunda-feira, após a fase de instrução, levar a julgamento os dois arguidos no caso da queda da árvore no Funchal que, em agosto de 2017, provocou a …

Ausência de máscara na via pública dá multa a pelo menos 7 pessoas por dia

Entre 28 de outubro e 16 de novembro, a GNR e a PSP aplicaram 825 coimas por incumprimento relativo ao uso de máscara, sendo que mais de 130 foram por falta dela na via pública. De …

França cria "crime de ecocídio" para punir danos graves ao ambiente

A ministra da Transição Ecológica, Barbara Pompili, e o ministro da Justiça de França, Eric Dupont-Moretti, anunciaram a criação do "crime de ecocídio", que visa prevenir e punir os danos graves ao ambiente. Ao Journal du Dimanche, explicaram …

BCE reitera que retoma económica só em 2022 (e "enfraquecida")

Para Philip Lane, economista-chefe do Banco Central Europeu, a vacina traz uma perspetiva para o final do próximo ano e para 2022, mas não para os próximos seis meses. O economista-chefe do Banco Central Europeu (BCE), …

Ventura notificado para apresentar defesa em processo por discriminação

A Comissão para a Igualdade e contra a Discriminação Racial (CICDR) notificou André Ventura para apresentar a sua defesa na sequência de alegadas declarações de carácter discriminatório em relação à etnia cigana no Facebook. A comissão …

UNICEF prepara maior operação da história para administrar dois mil milhões de vacinas

A UNICEF anunciou hoje que está a analisar a logística de transporte de cerca de dois mil milhões de vacinas contra a covid-19 para 92 países e que esta será a maior operação internacional da …

China deteta surtos em três cidades e impõe bloqueios e milhões de testes

As autoridades chinesas estão a testar milhões de pessoas, a impor bloqueios e a fechar escolas depois de vários casos do novo coronavírus transmitidos localmente terem sido diagnosticados nos últimos dias, em três cidades. À medida …

Joe Biden escolhe Antony Blinken para secretário de Estado

O Presidente-eleito escolheu Antony Blinken - um dos seus assessores mais antigos e mais próximos de Joe Biden - para o cargo de secretário de Estado, decisão que ainda terá de ser validada pelo Senado …

Portugal regista mais 74 mortes e 4044 novos casos de covid-19

Portugal regista, esta segunda-feira, mais 74 mortes e 4044 novos casos de infeção por covid-19, segundo o boletim epidemiológico da Direção-Geral da Saúde (DGS). De acordo com o último boletim da DGS, dos 4044 novos casos, 2258 …

Ordem dos Médicos quer alargar proibição de circulação aos dias entre os feriados

O Gabinete de Crise para a covid-19 da Ordem dos Médicos está a pedir ao Governo que pondere a possibilidade de manter a proibição de circulação entre concelho nos 12 dias das duas pontes - …