Os elementos pesados que encontramos na nossa vida quotidiana, como o ferro e a prata, não são
A questão de quais eventos astronômicos podemproduzir os elementos mais pesados permaneceu um mistério por décadas. Hoje, acredita-se que o processo r pode ocorrer durante colisões violentas entre duas estrelas de nêutrons, entre uma estrela de nêutrons e um buraco negro, ou durante explosões raras após a morte de estrelas massivas. Esses eventos de alta energia são muito raros no universo. Quando isso acontece, os nêutrons são incorporados aos núcleos dos átomos e depois convertidos em prótons. Como os elementos da tabela periódica são determinados pelo número de prótons em seus núcleos, o processo r cria núcleos mais pesados à medida que mais nêutrons são capturados.
Alguns dos núcleos formados como resultadoprocesso r, são radioativos e levam milhões de anos para decair em núcleos estáveis. Iodo-129 e cúrio-247 — dois desses núcleos que se formaram antes da formação do Sol. Eles foram incorporados a sólidos que eventualmente caíram na superfície da Terra como meteoritos. Dentro desses meteoritos, o decaimento radioativo produziu um excesso de núcleos estáveis. Hoje, esse excesso pode ser medido em laboratórios para determinar a quantidade de iodo-129 e cúrio-247 que estavam presentes no sistema solar pouco antes de sua formação.
Por que esses dois núcleos do processo-r são tão especiais?Eles têm a propriedade usual: eles se desintegram quase na mesma proporção. Em outras palavras, a proporção entre o iodo-129 e o cúrio-247 não mudou desde sua criação, bilhões de anos atrás.
“Esta é uma coincidência incrível, especialmente porquedado que esses núcleos são dois dos cinco núcleos radioativos do processo R que podem ser medidos em meteoritos. Com a proporção de iodo-129 para cúrio-247 congelada no tempo como um fóssil pré-histórico, podemos olhar diretamente para a última onda de produção de elementos pesados que moldou a composição do sistema solar e tudo o que nele existe.”
Benoit Côté, Observatório Konkola
O iodo, com seus 53 prótons, é mais fácil de criar do que o cúrio.com seus 96 prótons. Isso ocorre porque mais reações de captura de nêutrons são necessárias para atingir um número maior de prótons de cúrio. Como consequência, a proporção de iodo-129 para cúrio-247 é altamente dependente do número de nêutrons que estavam disponíveis no momento de sua criação.
A equipe calculou o iodo-129 paracúrio-247, sintetizado pelas colisões de estrelas de nêutrons e buracos negros, a fim de encontrar o conjunto correto de condições que reproduzem a composição dos meteoritos. Eles concluíram que o número de nêutrons disponíveis durante o último evento do processo r antes do nascimento do sistema solar não poderia ter sido muito grande. Caso contrário, muito cúrio seria formado em comparação com o iodo. Isso significa que fontes muito ricas em nêutrons, como matéria destacada da superfície de uma estrela de nêutrons durante uma colisão, provavelmente não desempenharam um papel importante.
Então, o que criou esses kernels de processo r?Enquanto os pesquisadores foram capazes de fornecer novas informações informativas sobre como eles foram criados, eles foram incapazes de determinar a natureza do objeto astronômico que os criou. Isso ocorre porque os modelos de nucleossíntese são baseados em propriedades nucleares incertas, e ainda não está claro como relacionar a disponibilidade de nêutrons a objetos astronômicos específicos, como explosões massivas de estrelas e estrelas de nêutrons em colisão.
Com este novo diagnósticoOs avanços da ferramenta na modelagem astrofísica e no entendimento das propriedades nucleares podem revelar quais objetos astronômicos criam os elementos mais pesados do sistema solar.
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