Esse ouro no seu dedo anelar é estelar – e não apenas de maneira complementar.
Em uma descoberta que pode derrubar nossa compreensão de onde os elementos pesados ??da Terra, como ouro e platina, vêm, uma nova pesquisa feita por um físico da Universidade de Guelph sugere que a maioria deles foi expelida de um tipo de explosão estelar amplamente distante no espaço e no tempo do nosso planeta.
Cerca de 80 por cento dos elementos pesados ??do universo provavelmente se formaram em colapsares, uma forma rara, mas rica em elementos, de supernova do colapso gravitacional de estrelas antigas e massivas, tipicamente 30 vezes mais pesadas que nosso Sol, disse o professor de física Daniel Siegel. .
Essa descoberta anula a crença generalizada de que esses elementos vêm principalmente de colisões entre estrelas de nêutrons ou entre uma estrela de nêutrons e um buraco negro, disse Siegel.
Seu trabalho em co-autoria com colegas da Columbia University aparece hoje na revista Nature.
Usando supercomputadores, o trio simulou a dinâmica dos colapsares, ou estrelas antigas cuja gravidade os faz implodir e formar buracos negros.
Sob o seu modelo, colapsares maciços, que giram rapidamente, ejetam elementos pesados ??cujas quantidades e distribuição são “surpreendentemente semelhantes ao que observamos em nosso sistema solar”, disse Siegel. Ele se juntou a U de G este mês e também é nomeado para o Perimeter Institute for Theoretical Physics, em Waterloo, Ont.
A maioria dos elementos encontrados na natureza foi criada em reações nucleares em estrelas e, finalmente, expelidos em enormes explosões estelares.
Elementos pesados ??encontrados na Terra e em outras partes do universo, desde explosões de longa data, variam de ouro e platina até urânio e plutônio usados ??em reatores nucleares, até elementos químicos mais exóticos como o neodímio encontrado em itens de consumo como eletrônicos.
Até agora, os cientistas achavam que esses elementos eram cozidos principalmente em colisões estelares envolvendo estrelas de nêutrons ou buracos negros, como em uma colisão de duas estrelas de nêutrons observadas por detectores ligados à Terra que chegaram às manchetes em 2017.
Ironicamente, disse Siegel, sua equipe começou a trabalhar para entender a física dessa fusão antes de suas simulações apontarem para os colapsares como uma câmara de nascimento de elementos pesados. “Nossa pesquisa sobre fusões de estrelas de nêutrons nos levou a acreditar que o nascimento de buracos negros em um tipo muito diferente de explosão estelar poderia produzir ainda mais ouro do que as fusões de estrelas de nêutrons.”
O que colapsos falta em freqüência, eles compensam na geração de elementos pesados, disse Siegel. Os colapsares também produzem flashes intensos de raios gama.
“Oitenta por cento desses elementos pesados ??que vemos devem vir de colapsares. Os colapsares são bastante raros em ocorrências de supernovas, ainda mais raros do que as fusões de estrelas de nêutrons – mas a quantidade de material que são lançados no espaço é muito maior que a da estrela de nêutrons. fusões. “
A equipe agora espera ver seu modelo teórico validado por observações. Siegel disse que instrumentos infravermelhos como os do Telescópio Espacial James Webb, previsto para o lançamento em 2021, devem ser capazes de detectar a radiação indicadora de elementos pesados ??de um colapsar em uma galáxia distante.
“Isso seria uma assinatura clara”, disse ele, acrescentando que os astrônomos também podem detectar evidências de colapsores observando as quantidades e a distribuição de elementos pesados ??em outras estrelas da galáxia Via Láctea.
Siegel disse que esta pesquisa pode fornecer pistas sobre como nossa galáxia começou.
“Tentar descobrir de onde vêm os elementos pesados ??pode nos ajudar a entender como a galáxia foi montada quimicamente e como a galáxia se formou. Isso pode realmente ajudar a resolver algumas grandes questões na cosmologia, já que os elementos pesados ??são um bom traçador.”
Este ano marca o 150º aniversário da criação da tabela periódica dos elementos químicos de Dmitri Mendeleev. Desde então, os cientistas acrescentaram muitos outros elementos à tabela periódica, um grampo de livros didáticos de ciências e salas de aula em todo o mundo.
Referindo-se ao químico russo, Siegel disse: “Conhecemos muitos outros elementos que ele não conhecia. O que é fascinante e surpreendente é que, depois de 150 anos estudando os blocos fundamentais da natureza, ainda não entendemos bem como o universo cria uma grande fração dos elementos na tabela periódica “.
Publicado em 13/06/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-06-earth-heavy-metals-result-supernova.html
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