National Institutes of Natural Sciences

Imagem ilustrativa do novo método proposto pelos cientistas

Investigadores propuseram um novo método para investigar o funcionamento interno das explosões das supernovas. O novo método recorre à análise de meteoritos e é o único que pode determinar o contributo dos anti-neutrinos de eletrões – partículas enigmáticas que não podem ser rastreadas de outra forma.

Há mil milhões de anos, uma enorme estrela expeliu as suas entranhas para o espaço. Naquele enorme momento energético, a chamada supernova de colapso do núcleo estelar formou uma nuvem de detritos de novos átomos, criados no calor da explosão.

Passado muito tempo, a nuvem acabou por se contrair atraída pela sua própria gravidade, dando origem a uma estrela – o nosso sol – cercada por pedaços de rocha e gás que deram origem aos planetas e a outros corpos em órbita. Muito depois, chegamos nós.

Basicamente, esta é a história da génese do nosso Sistema Solar. Há décadas que os cientistas analisam supernovas no entanto, ainda restam muitas dúvidas relativamente ao que realmente acontece numa explosão estelar. As supernovas são fenómenos que, para além de intensamente brilhantes, são fundamentais na evolução das estrelas e galáxias, mas os detalhes em que estas explosões ocorrem não são totalmente conhecidos.

Num novo artigo, publicado nesta terça-feira na Physical Review Letters, um grupo de cientistas propõe um novo método para responder a estas dúvidas.

Quando a estrela “velha” explodiu, uma partícula rara, a versão “fantasma” da antimatéria do neutrino – apelidada de “anti-neutrino do eletrão” – explodiu e bateu na matéria circundante da supernova. Estas colisões produziram um isótopo do tecnécio (elemento químico com número atómico 43) chamado de 98Tc. 

E, se os investigadores forem capazes de determinar qual a quantidade de 98Tc que foi produzida e o que lhe aconteceu, seriam também capazes de descrever a explosão da morte da estrela de forma muito mais detalhada.

A grande dificuldade relativamente ao isótopo é que, logo depois de ser criado, decai num isótopo de rutênio (elemento químico com número atómico 44), chamado de 98Ru.

No entanto, os investigadores acreditam e propõem no seu artigo que os vestígio do 98Tc podem ser relativamente fáceis de identificar e medir a partir de meteoros que, por vezes, caem na Terra – já que essas rochas estão praticamente intocadas desde o nascimento do Sistema Solar.

Os cientistas calcularam ainda que os anti-neutrinos dos eletrões da supernova que originou o Sistema Solar podem apenas ter produzido o suficiente do isótopo 98Tc, de forma a que os produtos do seu decaimento pudessem ser detetados em meteoros mesmo depois de milhões e milhões de anos.

Sinteticamente, a pesquisa, liderada por Takehito Hayakawa, encontrou um método para investigar o papel dos neutrinos de eletrões em supernovas. Desta forma, medindo a quantidade de 98Ru presente em meteoritos, pode ser possível estimar que quantidade do seu “progenitor”, o 98Tc, estava presente no material que deu origem ao Sistema Solar.

Na última fase da sua vida, uma estrela massiva morre numa explosão conhecida como supernova. Esta explosão explode a maior parte da massa da estrela para o espaço exterior. Massa este que é depois reciclada em novas estrelas e planetas, deixando assinaturas químicas distintas que dão evidências aos cientistas sobre a supernova.

Os meteoritos – por vezes apelidados de estrelas cadentes – são formados a partir de material que sobrou do nascimento do Sistema Solar, preservando assim as assinaturas químicas originais.

Com paciência e uma medição cuidadosa, escreveram os investigadores, é possível medir com precisão estes traços. E com uma medição precisa, sublinham, pode ser possível desvendar os segredos da enorme explosão que deu origem ao nosso Sistema sola e a (quase) todos os átomos que compõem o nosso corpo.

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