Telescópio da NASA confirma que estrelas de nêutrons podem criar ouro

Pela primeira vez, astrônomos puderam confirmar que uma colisão entre estrelas de nêutrons resultou em metais mais pesados ​​do que o ferro, como ouro e prata. O evento foi capturado pelo recém-lançado telescópio James Webb em 2023 e seus resultados foram confirmados em um estudo recente publicado pela revista Nature.

O evento, denominado GRB 230307A, foi uma das explosões mais potentes de raios gama já vistas por cientistas. Dessa maneira, normalmente, esses eventos duram apenas alguns segundos, mas este foi excepcional, produzindo um brilho intenso durante cerca de 200 segundos, superado apenas pela GRB 221009A.

Ouro e outros elementos pesados ​​entre os detritos

Coletando dados do telescópio James Webb e do telescópio Hubble, os pesquisadores observaram a evolução dos detritos da explosão, chamada de quilonova, e descobriram ouro e outros elementos pesados entre eles. Essas descobertas fornecem novas evidências que apoiam modelos teóricos que previam a formação de ouro durante colisões entre estrelas de nêutrons.

Apesar de os pesquisadores terem teorias sólidas sobre o processo, essa foi a primeira vez que foram capazes de observar a formação desses elementos quase em tempo real. Além do mais, as observações feitas a partir de telescópios como o Webb e Hubble podem revelar novos detalhes sobre os mecanismos por trás desses fenômenos.

As questões ainda a serem respondidas para a NASA

Contudo, ainda há dúvidas sobre a origem das recentes explosões de raios gama, particularmente as recordistas GRB 221009A e GRB 230307A. Embora não possamos afirmar com absoluta certeza que as explosões de raios gama se originaram da mesma quilonova as semelhanças entre elas certamente sugerem que a produção de ouro pode ser associada às quilonovas.

As estrelas de nêutrons, que são resultantes do colapso de estrelas de maior tamanho, são considerados um dos objetos mais densos do universo. Uma colher de chá de matéria de uma estrela de nêutrons pesaria mais que 900 bilhões de kg. As colisões entre esses objetos eram consideradas raras, até que a detecção de ondas gravitacionais produzidas por esses eventos provaram o contrário.

A produção de elementos superpesados

Além de produzir explosões de raios gama, as colisões entre estrelas de nêutrons também geram um spray de material rico em nêutrons. Durante esses eventos, os núcleos atômicos próximos às estrelas de nêutrons capturam os nêutrons livres, criando os lantanídeos – elementos superpesados ​​de meia-vida curta.

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Conforme esses lantanídeos decaem em outros elementos pesados​​, a energia é liberada na forma de radiação eletromagnética, incluindo raios gama, que são a assinatura de uma quilonova.