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Grande parte do ouro presente no Universo pode ter origem da fusão entre as estrelas de nêutrons


Além de gerar poderosas ondas gravitacionais que reverberam pelo Universo, a violenta fusão entre estrelas de nêutrons pode ser a principal fonte de elementos pesados na Via Láctea, de acordo com um novo estudo publicado na The Astrophysical Journal desde semana.

Normalmente, vários dos elementos químicos da tabela periódica e que constituem quase tudo ao nosso redor, são formados via fusão nuclear de núcleos leves nas estrelas, iniciando primariamente com o hidrogênio. Porém, a origem da maior parte dos elementos muito pesados (grande massa atômica - quantidade conjunta de prótons e nêutrons presentes no núcleo do átomo) - como o chumbo e o urânio -, ocorre via um processo de nucleossíntese bem distinto.

Para a criação de elementos mais pesados do que o ferro (número de prótons + número de nêutrons maior do que 56), a síntese estelar não é tão simples. Eles são formados quase que exclusivamente por um processo conhecido como 'captura de nêutrons' (processo-n) (1). Dentro desse processo, temos a 'captura rápida de nêutrons' - ou processo-r -, a qual responde por cerca de metade dos elementos mais pesados do que o ferro e o níquel, incluindo o ouro, a plantina e a prata.  Astrônomos acreditam que o processo-r  ocorre nos locais de colapso de massivas estrelas nas explosões de supernovas, ou majoritariamente na fusão de sistemas binários de estrelas de nêutrons. Recentemente, uma hipótese também foi proposta envolvendo a interação de buracos negros com as estrelas de nêutrons (2).

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As estrelas de nêutrons são as menores e mais densas estrelas conhecidas, comportando um imenso número de nêutrons (3). Quando sistemas binários de estrelas de nêutrons entram em processo de fusão, uma fração bem pequena da massa de repouso de ambas é ejetada, seja dinamicamente ou secularmente. Esse material ejetado é rico em nêutrons e a a nucleossíntese que ocorre nesse ambiente pode fornecer o local astrofísico para a produção em larga escala dos elementos mais pesados do Universo.

Usando dados coletados em agosto do ano passado pelo LIGO/Virgo (GW170817) durante um impactante evento de fusão entre duas estrelas de nêutrons (4) distantes de nós cerca de 85-160 milhões de anos-luz - com a massa final resultante acumulando em torno de três vezes a massa do nosso Sol -, os pesquisadores encontraram, a partir de modelos de evolução química galática (GCE), que esse poderoso evento gerou entre 1 e 5 vezes a massa da Terra do elemento químico európio (Eu, massa atômica 152) e entre 3 e 13 vezes a massa da Terra de ouro (Au, massa atômica 197)!

E caso o evento detectado em agosto seja uma típica fusão de estrelas de nêutrons, mesmo se ocorrerem apenas uma ou duas dessas fusões todo ano em um espaço cúbico de 6 milhões de anos-luz de lado, ainda seria suficiente para que esses eventos constituíssem a fonte dominante de európio na Via Láctea, por exemplo, segundo os pesquisadores responsáveis pelo novo estudo, indicando a possível resposta do local onde se encontra a fonte dominante do processo-r no Universo.

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Para saber mais, acesse:

Publicação do estudo: IOPScience

Grande parte do ouro presente no Universo pode ter origem da fusão entre as estrelas de nêutrons Grande parte do ouro presente no Universo pode ter origem da fusão entre as estrelas de nêutrons Reviewed by Saber Atualizado on março 25, 2018 Rating: 5

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