Corridas entre buracos negros e estrelas de nêutrons não são tão prolíficas na fabricação de elementos pesados
As origens cósmicas de elementos mais pesados que o ferro são misteriosas. Um local de nascimento elementar veio à luz em 2017, quando duas estrelas mortas ricas em nêutrons colidiram e expeliram ouro, platina e outros elementos pesados. Alguns anos depois, o esmagamento de outra estrela de nêutrons e um buraco negro deixou os cientistas se perguntando qual tipo de choque cósmico seria a fundição de elementos mais prolífica.
Agora, eles têm uma resposta. As colisões de duas estrelas de nêutrons provavelmente levam o bolo, os cientistas relatam em 25 de outubro no Astrophysical Journal Letters.
Para criar elementos pesados após qualquer tipo de colisão, o material da estrela de nêutrons deve ser lançado ao espaço, onde uma série de reações nucleares chamadas de processo r podem transformar o material.
A quantidade de material que escapa para o espaço, se houver, depende de vários fatores. Por exemplo, em colisões de uma estrela de nêutrons e um buraco negro, o buraco negro tem que ser relativamente pequeno, ou “não há nenhuma esperança”, diz o astrofísico Hsin-Yu Chen do MIT. “Vai engolir a estrela de nêutrons imediatamente”, sem ejetar nada.
Permanecem questões sobre os dois tipos de colisões, detectadas por meio das ondulações no espaço-tempo que elas provocam. Então, Chen e seus colegas consideraram uma série de possibilidades para as propriedades das estrelas de nêutrons e buracos negros, como a distribuição de suas massas e a velocidade com que giram. A equipe então calculou a massa ejetada por cada tipo de colisão sob essas condições variadas. Na maioria dos cenários, a fusão estrela de nêutrons-buraco negro produziu uma quantidade menor de elementos pesados do que a dupla de estrelas de nêutrons – em um caso, apenas cerca de um centésimo da quantidade.
Ainda assim, a classificação da fábrica de elemento final permanece no ar. Os cientistas compararam apenas esses dois tipos de colisões, e não outras fontes possíveis de elementos pesados, como estrelas em explosão.
Publicado em 06/11/2021 09h08
Artigo original:
Estudo original: