O estudo da formação de elementos mais pesados do que o ferro, como ouro e prata, no cosmos sempre foi um tópico de imenso interesse em astrofísica. Um estudo recente sugere que esses elementos pesados podem ser o produto da fissão nuclear ocorrendo nos núcleos de estrelas massivas e antigas. Esse processo, anteriormente não associado à formação de elementos mais pesados que o ferro, indica uma história complexa e violenta por trás da criação desses elementos, segundo o LiveScience.
Fissão Nuclear em Fenômenos Cósmicos
A fissão nuclear, um processo em que um átomo se divide, liberando enormes quantidades de energia, agora é considerada uma parte crucial na criação de elementos pesados. Esta pesquisa, liderada por uma equipe incluindo Matthew Mumpower, um físico teórico no Laboratório Nacional de Los Alamos, e Ian Roederer, um físico e astrônomo na Universidade Estadual da Carolina do Norte, fornece a primeira evidência convincente desse processo no cosmos. O estudo da equipe focou na composição química de 42 estrelas muito antigas no halo da Via Láctea. Essas estrelas, tão massivas quanto o sol e formadas há mais de 9 bilhões de anos, exibiram um padrão consistente entre os elementos que apontava para a fissão como um processo contribuinte.
O entendimento tradicional afirma que elementos mais pesados que o ferro são criados em eventos cósmicos cataclísmicos, como a fusão de estrelas de nêutrons. Esses remanescentes ultradensos, forjados a partir do colapso de estrelas massivas, criam núcleos atômicos superpesados carregados com nêutrons em menos de um segundo. O núcleo superlotado passa por rápidas mudanças internas, formando elementos como prata e ouro. As descobertas recentes sugerem que a natureza pode forjar elementos com massas atômicas maiores que 260 — mais pesados do que aqueles na borda da tabela periódica — antes de quebrá-los novamente. Simulações de evolução estelar já indicavam essa fissão pesada, mas esta pesquisa marca a primeira evidência direta.
As Implicações da Fissão na Exploração Espacial
Esta nova compreensão da fissão nuclear na formação de elementos pesados tem implicações profundas, não apenas para a astrofísica, mas também para a exploração espacial. A NASA, por exemplo, está investigando sistemas nucleares como uma fonte de energia alternativa para espaçonaves, pousadores e rovers em áreas onde a luz solar não está disponível, como crateras sombreadas. A coautora do estudo Nicole Vassh, uma cientista pesquisadora na Tri-University Meson Facility no Canadá, enfatizou que as espécies que sofrem fissão previstas para estar presentes nesses processos nunca foram produzidas na Terra, apontando para a singularidade desses fenômenos cósmicos.
A análise dessas estrelas antigas mostrou uma maior abundância de elementos mais leves, como ródio, prata e paládio, bem como uma presença aumentada de elementos mais pesados como európio e érbio. A correlação consistente desses elementos entre várias estrelas foi uma descoberta chave. Sem a fissão, que quebra o núcleo de um átomo em duas partes, esses elementos teriam que ser produzidos separadamente, levando a diferentes proporções elementares entre as estrelas. A consistência nas proporções elementares detectadas pela equipe apoia fortemente o papel da fissão na sua formação.
Outros astrônomos, como Darach Jafar Watson, um astrofísico na Universidade de Copenhagen, concordaram com a interpretação da equipe sobre os dados elementares. A correlação observada é forte e, embora não conclusiva, apresenta uma interpretação provável e razoável. Esta pesquisa não apenas fornece insights sobre as origens de alguns dos elementos mais valorizados na Terra, mas também abre novos caminhos para a compreensão dos processos estelares e a evolução do cosmos.
