Aqui na Terra, a prática da alquimia já teve sua época - tentando transformar chumbo em ouro. Em vez de um cientista procurar desesperadamente por uma fórmula sublime, isso pode acontecer quando as estrelas de nêutrons se fundem em uma colisão violenta.
Estamos todos cientes da maneira de fusão nuclear em que elementos são criados a partir de estrelas. O hidrogênio é queimado em hélio e sobe a linha até atingir o ferro. É assim que a física estelar funciona e nós a aceitamos. Até o momento, a ciência teorizou que elementos mais pesados eram a criação de eventos de supernovas, mas novos estudos feitos por cientistas do Instituto de Astrofísica Max Planck (MPA) e afiliados ao Excellence Cluster Universe e à Free University of Brussels (ULB) indicam eles podem se formar durante os encontros com a matéria ejetada das estrelas de nêutrons.
"A fonte de cerca da metade dos elementos mais pesados do Universo é um mistério há muito tempo", diz Hans-Thomas Janka, cientista sênior do Instituto Max Planck de Astrofísica (MPA) e dentro do Excellence Cluster Universe. A idéia mais popular tem sido, e ainda pode ser, que eles se originem de explosões de supernovas que acabam com a vida de estrelas massivas. Mas modelos mais novos não apóiam essa idéia. "
Embora possa levar milhões de anos para que esse evento ocorra, não é impossível para duas estrelas de nêutrons em um sistema binário se encontrarem. Cientistas da MPA e da ULB simularam todas as etapas dos processos por meio de modelagem computacional e observaram a formação de elementos químicos que são os filhos.
"Em apenas alguns segundos após a fusão das duas estrelas de nêutrons, as forças da maré e da pressão ejetam matéria extremamente quente equivalente a várias massas de Júpiter", explica Andreas Bauswein, que realizou as simulações na MPA. Uma vez que o chamado plasma tenha esfriado a menos de 10 bilhões de graus, ocorrem várias reações nucleares, incluindo decaimentos radioativos, e permitem a produção de elementos pesados. "Os elementos pesados são 'reciclados' várias vezes em várias cadeias de reação que envolvem a fissão de núcleos super-pesados, o que torna a distribuição final da abundância bastante insensível às condições iniciais fornecidas pelo modelo de fusão", acrescenta Stephane Goriely, pesquisador da ULB e especialista em astrofísica nuclear da equipe.
Suas descobertas concordam bem com as observações das distribuições de abundância no Sistema Solar e nas estrelas antigas. Quando comparadas com possíveis colisões de estrelas de nêutrons que ocorrem na Via Láctea, as conclusões são as mesmas - essa especulação poderia muito bem ser a explicação para a distribuição de elementos mais pesados. A equipe planeja continuar seus estudos enquanto procura "detectar as fontes celestes transitórias que devem estar associadas à ejeção de matéria radioativa em fusões de estrelas de nêutrons". Como um evento de supernova, o calor do decaimento radioativo brilhará como ... bem ...
Ouro no escuro.
Fonte da história original: Max Planck Institut News. Para Leitura Adicional: Nucleossíntese do processo R em matéria ejetada dinamicamente de fusões de estrelas de nêutrons.
