O estudo de uma galáxia anã, recheada de elementos pesados, permitiu aos cientistas descobrir que as principais fontes de ouro podem ser estrelas de nêutrons morrendo.
Inicialmente, havia apenas os átomos mais leves do universo, hidrogênio com pequenas quantidades de hélio. Todo o conjunto de elementos, até o ferro, emergiu deles como resultado de reações termonucleares que ocorreram - e continuam a ocorrer - nas entranhas de muitas gerações de estrelas. No entanto, o nascimento de elementos mais pesados, incluindo ouro ou urânio, requer condições ainda mais severas, relata a Naked Science.
Mais de meio século atrás, os teóricos descreveram o possível mecanismo de sua formação. Este é um processo r, durante o qual nêutrons em movimento livre são capturados pelos núcleos dos átomos de ferro, acumulando-se nele. Alguns dos nêutrons podem perder um elétron, transformando-se em prótons e formando núcleos cada vez mais pesados. Os cálculos mostram que essa captura deve ocorrer rapidamente - mais rápido do que os isótopos de ferro instáveis com um maior número de decaimento de nêutrons. Isso requer condições especiais para o processo-r, e acredita-se que no espaço pode ser realizado imediatamente antes da explosão de uma enorme supernova ou na onda de choque desta explosão quando um par de estrelas de nêutrons incrivelmente densas se fundem e em outras circunstâncias muito extremas.
Essa imagem é geralmente aceita na astrofísica, mas em muitos aspectos permanece teórica. Em particular, que tipo de contribuição para o preenchimento do Universo com esses elementos é feita por supernovas, e que contribuição é feita por fusões de estrelas de nêutrons, permanece um assunto de discussão. Essas disputas desenvolveram-se como resultado de novas observações da galáxia anã Grid II, descobertas apenas cerca de um ano atrás. A Grade II é um dos muitos pequenos satélites da Via Láctea e está a apenas 98.000 anos-luz da Terra. E está repleto de elementos mais pesados que o ferro.
Os astrônomos do Instituto Kavli puderam perceber isso usando os telescópios do observatório Las Campas, localizado no Chile. Observando sete das nove maiores e mais brilhantes estrelas da Grade II, eles notaram uma abundância anormalmente alta de elementos mais pesados que o ferro. Esta é uma característica extremamente incomum que distingue nitidamente a Grade II do plano de fundo das galáxias anãs vizinhas. Em um artigo publicado na revista Nature, os autores levantaram a hipótese sobre que tipo de evento poderoso no passado distante do Grid II poderia saturá-lo com tais elementos.
O fato é que o número e a composição relativa dos elementos pesados produzidos por uma explosão de supernova ou uma fusão de estrelas de nêutrons podem ser diferentes. “A explosão de uma estrela com oito vezes a massa do Sol criará ouro do tamanho da Lua”, explica Enrico Ramirez-Ruz, professor da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz. "A fusão de estrelas de nêutrons produzirá ouro tanto quanto todo o peso de Júpiter." A quantidade de elementos pesados descobertos por cientistas na Grade II indica precisamente estrelas de nêutrons como a principal fonte de tais núcleos. Pelo menos em galáxias anãs.
