Qual a origem do ouro e da prata do Universo?

Um grupo de cientistas estudou detalhadamente um momento crucial dos primórdios do Sistema Solar. O objetivo da pesquisa foi resolver um dos grandes mistérios da ciência: de onde vieram os elementos pesados da tabela periódica? Para tentar encontrar a resposta, eles estudaram meteoritos que podem dar pistas sobre a origem do ouro, prata, platina, urânio e plutônio do Universo.

Na pesquisa, publicada na revista Science, cientistas da Rede Internacional de Pesquisa em Astrofísica Nuclear (IReNA) e do Instituto Conjunto de Astrofísica Nuclear - Centro para a Evolução dos Elementos (JINA-CEE) afirmam que os elementos pesados não existiam no início do Universo (há 13,7 bilhões de anos). Na verdade, eles surgiram após uma série de reações nucleares que combinaram átomos leves para formar átomos mais pesados, há cerca de 4,6 bilhões de anos. Foi quando houve um processo conhecido como nucleossíntese ou "Processo R".

Durante esse processo extremo, que envolve colisões de alto impacto, nêutrons extras se ligam a núcleos atômicos e, em seguida, tornam-se prótons. Muitos desses núcleos produzidos pelo processo R acabam se tornando radioativos e levam milhões de anos para se decompor em núcleos estáveis. Entretanto, até hoje os cientistas não sabem quais eventos astronômicos seriam capazes de provocar essas reações .

Anteriormente acreditava-se que o processo R poderia ter ocorrido durante colisões violentas entre duas estrelas de nêutrons, entre uma estrela de nêutrons e um buraco negro, ou durante explosões raras que acontecem após a morte de estrelas massivas. Mas o novo estudo aponta que essas hipóteses são improváveis. Os pesquisadores chegaram a essa conclusão ao pesquisar meteoritos.

O mistério da origem do ouro

Alguns dos núcleos produzidos pelo processo R são radioativos e levam milhões de anos para se decompor em núcleos estáveis. O iodo-129 e cúrio-247 são dois desses núcleos produzidos antes da formação do Sol. Eles foram incorporados em rochas que eventualmente caíram na superfície da Terra como meteoritos. Ao estudar as rochas espaciais, os cientistas descobriram que a proporção entre o iodo-129 e o cúrio-247 não mudou desde sua criação, bilhões de anos atrás.

Usando engenharia reversa, os pesquisadores concluíram que a quantidade de nêutrons disponíveis durante o último processo R antes do nascimento do Sistema Solar não poderia ser muito alta. Caso contrário, muito cúrio teria sido criado em relação ao iodo. Isso sugere que fontes muito ricas em nêutrons (como a matéria resultante de uma colisão estelar) provavelmente não tiverem um papel fundamental na criação dos metais pesados.

Embora os pesquisadores tenham obtido informações reveladoras sobre como os elementos pesados ​​surgiram, eles ainda não conseguiram determinar a natureza do objeto astronômico por trás da origem do ouro, prata e outros elementos. Assim, novos estudos serão necessários até que esse mistério seja finalmente revelado.

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Fontes: ABC e Universidade Estadual de Michigan, via Science Daily

Imagens: Shuttestock.com