As estrelas são fábricas gigantes que produzem a maioria dos elementos do universo – incluindo os elementos em nós e nos depósitos de metal da Terra. Mas como as estrelas produzem mudanças ao longo do tempo?
Dois novos artigos publicados no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) lançam luz sobre como a geração mais jovem de estrelas acabará por parar de contribuir com metais de volta ao universo.
Os autores são todos membros do ASTRO 3D, o ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions. Eles são baseados na Monash University, na Australian National University (ANU) e no Space Telescope Science Institute.
“Sabemos que os dois primeiros elementos da tabela periódica – hidrogênio e hélio – foram criados no Big Bang”, diz Amanda Karakas, primeira autora de um artigo que estuda estrelas ricas em metais.
“Com o tempo, as estrelas que vieram depois do Big Bang produzem elementos mais pesados.”
Essas estrelas “ricas em metal”, como o nosso sol, lançam seus produtos no espaço, enriquecendo a composição da galáxia ao longo do tempo.
Esses objetos nos afetam diretamente, pois cerca de metade do carbono e todos os elementos mais pesados que o ferro são sintetizados por estrelas como o nosso sol.
Cerca de 90% de todo o chumbo na Terra, por exemplo, foi feito em estrelas de baixa massa que também produzem elementos como estrôncio e bário.
Mas essa capacidade de produzir mais metais muda dependendo da composição de uma estrela em seu nascimento. “A introdução de apenas um pouquinho mais de metal no gás das estrelas tem implicações realmente grandes em sua evolução”, diz Giulia Cinquegrana. Seu artigo usa modelagem do artigo anterior para estudar a produção química de estrelas ricas em metais.
“Descobrimos que em um certo limite de conteúdo inicial de metal no gás, as estrelas param de enviar mais metais para o universo ao longo de sua vida”, diz Cinquegrana.
O sol, nascido há cerca de 4,5 bilhões de anos, é uma estrela típica de “meia-idade”. É “rico em metal” em comparação com as primeiras gerações estelares e tem um conteúdo de elementos pesados semelhante a muitas outras estrelas no centro da Via Láctea.
“Nossos artigos preveem a evolução de estrelas mais jovens (gerações mais recentes) que são até sete vezes mais ricas em metais do que o Sol”, diz Karakas.
“Minhas simulações mostram que esse nível realmente alto de enriquecimento químico faz com que essas estrelas ajam de maneira bastante estranha, em comparação com o que acreditamos estar acontecendo no sol”, diz Cinquegrana.
“Nossos modelos de estrelas super ricas em metais mostram que elas ainda se expandem para se tornarem gigantes vermelhas e terminam suas vidas como anãs brancas, mas a essa altura elas não estão expelindo nenhum elemento pesado. Os metais ficam presos na anã branca remanescente”, diz ela.
“Mas o processo de estrelas constantemente adicionando elementos ao universo significa que a composição do universo está sempre mudando. Em um futuro distante, a distribuição de elementos será muito diferente do que vemos agora em nosso sistema solar,” diz Karakas.
Os artigos são publicados em Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, edição de janeiro de 2022 e fevereiro de 2022. Eles foram publicados anteriormente no arXiv.
Publicado em 15/01/2022 11h24
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