sábado, 3 de julho de 2010

Supernovas não produzem átomos pesados

Uma análise de um novo modelo computacional sugere que os "ventos" de partículas emanados do núcleo de supernovas não são os responsáveis pela criação dos átomos pesados, como chumbo e urânio.
 sn1006c
© Chandra (Supernova SN1006c)
Os únicos elementos formados em abundância logo após o "Big Bang" foram hidrogênio e hélio. Elementos mais pesados foram formados pela fusão desses núcleos leves. As altas pressões e temperaturas dentro de estrelas comuns conseguem criar elementos até certo tamanho. Mas produzir elementos mais pesados que ferro, que possui um núcleo com 26 prótons, requer outro mecanismo.
É aí que entram as supernovas. Essas estrelas em estado explosivo jogam neutrinos de seu núcleo até sua superfície a velocidades próximas à da luz, retirando prótons e nêutrons de outros átomos ao longo do caminho. Isso cria um "vento" no qual prótons e nêutrons se fundem para formar núcleos de átomos menores. Mais prótons, nêutrons e átomos se unem, criando átomos maiores e mais pesados.
Mas átomos maiores que níquel, com 28 prótons, não aceitam novos prótons, pois a repulsão elétrica entre essas partículas carregadas positivamente é muito grande. Para criar esses átomos, é necessários que nêutrons também sejam incorporados ao núcleo e se transformem em prótons uma vez lá dentro, um processo conhecido como "captura rápida de nêutrons".
Acreditava-se que todos os elementos pesados poderiam ser criados dessa maneira. Agora Thomas Janka, do Instituto Max Planck, em Garching, Alemanha, e sua equipe dizem que a composição do "vento" gerado por neutrinos não poderia criar elementos pesados.
A equipe de Janka usou os mais recentes dados sobre energias e interações de prótons, nêutrons e neutrinos para produzir um modelo computacional de uma supernova pequena. A habilidade para produzir elementos grandes depende do número de nêutrons que podem entrar no núcleo, o que depende do número de nêutrons que não estão ligados a prótons. O modelo de Janka mostrou que o vento contem mais prótons que nêutrons, o que significa que não há nêutrons livres o suficiente para criar elementos muito maiores que estanho, elemento com 50 prótons.
"É um beco sem saída", diz Janka. "É o fim da captura rápida de nêutrons nesse ambiente". Em lugar disso, Janka sugere que as explosões ricas em nêutron que ocorrem durante a fusão de estrelas são as responsáveis pela criação dos elementos mais pesados, como ouro, chumbo e urânio.
A questão, porém, não está encerrada. Kohsuke Sumiyoshi, do Colégio Nacional Numazu de Tecnologia, no Japão, ressalva que grandes supernovas, devido a sua composição, podem explodir de maneira diferente comparadas a pequenas supernovas, como a modelada por Janka, e devem produzir uma proporção diferente de prótons e nêutrons. Janka, no entanto, acredita que o comportamento de grandes supernovas deve ser o mesmo.
O estudo foi publicado na revista "Physical Review Letters".
Fonte: New Scientist

Nenhum comentário:

Postar um comentário