VALÊNCIA 6 nov. (EUROPA PRESS) -
Pesquisadores do Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro conjunto do Conselho Superior de Pesquisas Científicas (CSIC) e da Universidade de Valência (UV), mediram pela primeira vez um processo nuclear em estrelas moribundas que resolve o mistério do pó pré-solar, conforme informou a instituição em um comunicado.
O IFIC lidera esse experimento no CERN, que “lança luz sobre a abundância do elemento molibdênio em grãos de poeira anteriores ao Sistema Solar”. O trabalho representa um “avanço” para realizar medições “precisas” de outros processos nucleares e construir uma imagem “mais clara” sobre como as estrelas criam os elementos mais pesados do universo.
Conforme explica a instituição, durante décadas, a poeira estelar antiga “escondeu um mistério”. Também chamados de grãos pré-solares, essas minúsculas partículas de poeira mais antigas que o Sistema Solar, preservadas em meteoritos primitivos, têm uma composição que não podia ser explicada pelos modelos teóricos disponíveis.
O enigma foi agora parcialmente resolvido em um trabalho experimental liderado por pesquisadores do IFIC, centro misto do CSIC e da UV. O trabalho foi publicado na revista “Physical Review Letters”.
Mais especificamente, o trabalho lançou luz sobre um aspecto particular da composição desses grãos: sua quantidade incomum de molibdênio-94. O excesso desse elemento não podia ser explicado pelas teorias atuais e representava uma “lacuna importante” na compreensão da formação dos elementos pesados no universo.
Esses elementos são criados no interior das estrelas por meio de reações nucleares e, após a morte da estrela, são dispersos pelo cosmos e se tornam os ingredientes de novas gerações de estrelas, planetas e tudo o que há neles, inclusive nós.
Para compreender essa “discrepância”, a equipe do IFIC examinou em laboratório o comportamento de um isótopo radioativo do elemento químico nióbio: o nióbio-94. “Esse isótopo é de grande relevância para compreender a abundância do molibdênio”, explicou César Domingo, pesquisador do CSIC no IFIC e um dos autores do trabalho.
“Em estrelas moribundas, nas quais ocorrem condições físicas extremas, o nióbio-94 pode sofrer diversas reações nucleares que o transformam em outros elementos. Uma dessas reações o converte, precisamente, em molibdênio-94”, observou ele.
O nióbio-94 atua como um ponto de bifurcação nas reações nucleares estelares. Nele, dois processos competem entre si: a captura de nêutrons e a desintegração beta. A quantidade final de molibdênio-94 produzida depende de qual desses dois processos predomina. Até agora, nunca havia sido medida experimentalmente a probabilidade de o nióbio-94 capturar um nêutron.
E foi exatamente isso que a equipe do IFIC acaba de fazer no experimento n_TOF do CERN, o laboratório europeu de física de partículas em Genebra (Suíça), lançando luz sobre a formação do molibdênio nas estrelas e explicando, com isso, sua abundância.
"MARCO"
“A medição ficou próxima de algumas das estimativas teóricas anteriores. De fato, ao incorporar esse novo resultado nos modelos estelares mais avançados, estes apresentam muito menos incerteza e conseguem reproduzir com sucesso as abundâncias de molibdênio-94 observadas na poeira estelar antiga, o que marca um marco no enigma do molibdênio”, explicou Javier Balibrea Correa, pesquisador do IFIC e primeiro autor do trabalho, no qual também participa Jorge Lerendegui Marco.
A instalação de física nuclear n_TOF (do inglês neutron time-of-flight) dedica-se ao estudo de reações induzidas por nêutrons, um dos componentes do núcleo do átomo, por meio da técnica de tempo de voo, que consiste em determinar as características das partículas a partir do tempo que elas levam para atingir uma determinada estação experimental.
A medição do experimento também foi possível graças a um esforço internacional para produzir e caracterizar as amostras radioativas, com a participação do IFW Dresden, do Institut Laue-Langevin (ILL) e do Paul Scherrer Institute (PSI).
Embora o resultado do experimento tenha representado um “grande passo” na resolução do “quebra-cabeça” da poeira estelar, ainda resta compreender outra peça importante. Os pesquisadores dispõem apenas de estimativas teóricas para os outros processos nucleares pelos quais o nióbio-94 pode passar.
Os experimentos futuros buscarão realizar medições precisas desses outros processos para compreender melhor de onde vem todo o molibdênio observado e, assim, construir uma imagem mais clara de como as estrelas criam os elementos mais pesados.
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