Dois astrônomos pensam que identificaram a antiga colisão estelar que deu ao nosso sistema solar seu estoque de ouro e platina preciosos - alguns deles, de qualquer maneira.
Em um novo estudo publicado em 1 de maio na revista Nature, a dupla analisou os restos de isótopos radioativos, ou versões de moléculas com diferentes números de nêutrons, em um meteorito muito antigo. Em seguida, eles compararam esses valores com proporções isotópicas produzidas por uma simulação em computador de fusões de estrelas de nêutrons - colisões estelares cataclísmicas que podem causar ondulações no tecido do espaço-tempo.
Os pesquisadores descobriram que uma única colisão de estrelas de nêutrons, iniciada cerca de 100 milhões de anos antes da formação do nosso sistema solar e localizada a 1.000 anos-luz de distância, pode ter proporcionado à nossa vizinhança cósmica muitos dos elementos mais pesados que o ferro, que possui 26 prótons. Isso inclui cerca de 70% dos átomos de cério de nosso sistema solar inicial e 40% de seus átomos de plutônio, além de muitos milhões de libras de metais preciosos, como ouro e platina. No total, este único acidente estelar antigo pode ter dado ao nosso sistema solar 0,3% de todos os seus elementos pesados, descobriram os pesquisadores - e carregamos alguns deles conosco todos os dias.
Ele acrescentou que, se você usa uma aliança de ouro ou platina, também está usando um pouco do passado cósmico explosivo. "Cerca de 10 miligramas dele provavelmente se formaram 4,6 bilhões de anos atrás", disse Bartos.
Há ouro nelas estrelas
Como uma estrela faz um anel de casamento? É preciso uma explosão cósmica épica (e alguns bilhões de anos de paciência).
Elementos como plutônio, ouro, platina e outros mais pesados que o ferro são criados em um processo chamado captura rápida de nêutrons (também chamada de processo r), em que um núcleo atômico rapidamente se depara com um monte de nêutrons livres antes que o núcleo tenha tempo para decaimento radioativo. Esse processo ocorre apenas como resultado dos eventos mais extremos do universo - em explosões estelares chamadas supernovas ou estrelas de nêutrons em colisão - mas os cientistas discordam sobre qual desses dois fenômenos é o principal responsável pela produção de elementos pesados no universo.
Em seu novo estudo, Bartos e seu colega Szabolcs Marka (da Columbia University em Nova York) argumentam que as estrelas de nêutrons são a fonte predominante de elementos pesados no sistema solar. Para fazer isso, eles compararam os elementos radioativos preservados em um meteorito antigo com simulações numéricas de fusões de estrelas de nêutrons em vários pontos no espaço-tempo ao redor da Via Láctea.
"O meteoro continha o restante de isótopos radioativos produzidos por fusões de estrelas de nêutrons", disse Bartos à Live Science em um e-mail. "Enquanto eles se deterioraram há muito tempo, eles poderiam ser usados para reconstruir a quantidade do isótopo radioativo original no momento em que o sistema solar foi formado".
O meteorito em questão continha isótopos deteriorados de átomos de plutônio, urânio e cúrio, que os autores de um estudo de 2016 da revista Science Advances usaram para estimar as quantidades desses elementos presentes no início do sistema solar. Bartos e Marka conectaram esses valores a um modelo de computador para descobrir quantas fusões de estrelas de nêutrons seriam necessárias para encher o sistema solar com as quantidades corretas desses elementos.
Um cataclismo casual
Acontece que uma única fusão estelar de nêutrons faria o truque, se acontecesse perto o suficiente do nosso sistema solar - dentro de 1.000 anos-luz, ou cerca de 1% do diâmetro da Via Láctea.
Acredita-se que as fusões de estrelas de nêutrons sejam bastante raras em nossa galáxia, ocorrendo apenas algumas vezes a cada milhão de anos, escreveram os pesquisadores. As supernovas, por outro lado, são muito mais comuns; de acordo com um estudo de 2006 da Agência Espacial Européia, uma estrela massiva explode em nossa galáxia uma vez a cada 50 anos.
Bartos e Marka concluíram que a taxa de supernova é muito alta para explicar os níveis de elementos pesados observados nos primeiros meteoros do sistema solar, descartando-os como a provável fonte desses elementos. Uma única fusão de estrelas de nêutrons próxima, no entanto, se encaixa perfeitamente na história.
Segundo Bartos, esses resultados "lançam luz forte" sobre os eventos explosivos que ajudaram a tornar nosso sistema solar o que é.
