O processo triplo alfa em supernovas apresenta um novo mistério
Pesquisadores da Michigan State University (MSU) descobriram que uma das reações mais importantes do universo pode receber um impulso enorme e inesperado dentro de estrelas em explosão conhecidas como supernovas.
A descoberta também desafia as idéias sobre como alguns dos elementos pesados da Terra são criados. Em particular, refuta a teoria que explica a abundância excepcionalmente alta de algumas formas ou isótopos dos elementos rutênio e molibdênio no planeta.
Os resultados, publicados em 2 de dezembro na revista Nature, mostram que as regiões mais internas das supernovas podem criar átomos de carbono 10 vezes mais rápido do que se pensava anteriormente. Essa formação de carbono ocorre por meio de uma reação conhecida como processo triplo alfa.
“A reação triplo alfa é, em muitos aspectos, a reação mais importante. Define a nossa existência ”, afirmam os pesquisadores.
Quase todos os átomos que constituem a Terra e tudo que nela existe, incluindo os humanos, foram criados nas estrelas. Fãs do escritor e cientista Carl Sagan podem se lembrar de sua famosa citação: "Somos todos feitos de estrelas." Talvez nenhuma matéria estelar seja mais importante para a vida na Terra do que o carbono, formado no espaço como resultado do processo triplo alfa.
O processo começa com partículas alfa, que são os núcleos dos átomos ou núcleos de hélio. Cada partícula alfa consiste em dois prótons e dois nêutrons.
No processo triplo alfa, as estrelas combinam três partículas alfa para criar uma nova partícula com seis prótons e seis nêutrons. É a forma de carbono mais abundante do universo. Existem outros isótopos produzidos por outros processos nucleares, mas eles constituem pouco mais de 1% dos átomos de carbono da Terra.
No entanto, os cientistas dizem que a fusão de três partículas alfa é geralmente um processo ineficiente, a menos que algo o ajude. Os pesquisadores descobriram que nas regiões mais internas das supernovas podem ser esses ajudantes: o excesso de prótons. Assim, uma supernova rica em prótons poderia acelerar a reação alfa triplo.
Mas acelerar a reação alfa triplo também inibe a capacidade da supernova de criar elementos mais pesados na tabela periódica. Isso é importante porque os cientistas há muito acreditam que as supernovas ricas em prótons criaram uma abundância surpreendente de certos isótopos de rutênio e molibdênio na Terra, que contêm cerca de 100 prótons e nêutrons.
“Você não faz esses isótopos em outro lugar”, disse Luke Roberts, autor do artigo. Mas, a julgar pelo novo estudo, você provavelmente não os encontrará em supernovas ricas em prótons. "O que me excita é que agora precisamos encontrar outra maneira de explicar a existência deles."
Os pesquisadores acrescentaram que existem outras idéias, mas nenhuma delas pode satisfazer totalmente os cientistas nucleares. Além disso, nenhuma das teorias existentes ainda incorporou esta nova descoberta. “Aconteça o que acontecer a seguir, temos que considerar os efeitos da reação acelerada triplo alfa. É um mistério interessante. "
E embora os pesquisadores tenham expressado um leve desapontamento pelo resultado obtido contradizer ideias de longa data sobre a criação de elementos, eles também afirmam que a descoberta contribuirá para o desenvolvimento de novas ciências e uma melhor compreensão do universo.