Com o tempo, quando pequenas estrelas morrem, elas se transformam em uma casca de si mesmas conhecidas como anãs brancas. O novo estudo sugere que os átomos de urânio afundam nos centros dessas anãs brancas envelhecidas à medida que esfriam. Em seguida, eles congelam e se transformam em cristais semelhantes a flocos de neve, não maiores que grãos de areia. Esses flocos de neve podem agir como pequenas bombas nucleares no universo, tornando-se “a faísca que acende o barril de pólvora”, dizem os especialistas. É importante entender como essas explosões ocorrem em todos os lugares - desde a produção de elementos até a expansão do universo.
Essas explosões estelares extraordinariamente fracas fazem parte de uma classe conhecida como supernovas do Tipo Ia. Acredita-se que essas explosões ocorram quando a anã branca atinge uma massa crítica após bombear gás da estrela companheira. Como as supernovas do Tipo Ia explodem quando atingem a mesma massa, elas têm o mesmo brilho. Esse brilho uniforme permite que eles sejam usados como padrão para medir distâncias t no universo.
No entanto, os astrônomos detectaram algumas supernovas do Tipo Ia que são um pouco mais escuras do que deveriam. Um novo estudo sugere uma explicação de que anãs brancas de menor massa sem uma estrela binária companheira podem explodir como supernovas por conta própria.
O nascimento das bombas atômicas estelares
As anãs brancas são remanescentes de núcleos estelares que têm 10 vezes a massa do Sol. Depois de perder suas camadas externas, as anãs brancas tornam-se esferas frias, compostas principalmente de carbono e oxigênio com alguns outros elementos adicionados, como o urânio. À medida que esfriam lentamente ao longo de centenas de milhares de anos, seus átomos congelam junto com os átomos mais pesados – como o urânio – afundando no núcleo e se solidificando primeiro.
Anteriormente, os cientistas acreditavam que essas anãs brancas sozinhas acabavam se transformando em uma concha fria e escura. Mas, em alguns casos, esse processo pode preparar o terreno para uma poderosa explosão semelhante a uma bomba nuclear. Quando os átomos de urânio afundados colidem uns com os outros, eles congelam para formar pequenos flocos de neve radioativos. Dentro de uma hora da formação de um floco de neve, um nêutron que passa pelo núcleo pode atingir o floco de neve, causando fissão, uma reação nuclear que divide um átomo. Essa fissão pode causar uma reação em cadeia semelhante à de uma bomba nuclear, eventualmente inflamando o resto da estrela e fazendo com que a anã branca exploda como uma supernova.
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No entanto, para que essa reação em cadeia ocorra, deve haver quantidade suficiente do isótopo radioativo urânio-235. Como esse isótopo decai naturalmente com o tempo, esse tipo de explosão só é possível nas estrelas maiores, que têm a vida útil mais curta. Estrelas menores como o Sol, que morrerão em 5 bilhões de anos, não terão urânio-235 suficiente para essas explosões quando se tornarem anãs brancas.
“Se funcionar, será uma maneira realmente interessante de fazer isso”, disse Ryan Foley, astrônomo da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, ao Live Science. "Existem muito poucas, se houver, supernovas fracas do Tipo Ia entre as estrelas jovens", disse Foley.
Embora a pesquisa tenha mostrado que esse novo mecanismo é fisicamente possível, ainda não está claro se essas explosões de estrelas solitárias realmente ocorrem, com que frequência ocorrem e exatamente como a distribuição que as alimenta é acionada.
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