Astrônomos descobriram uma nova fonte de carbono no universo


carbono no universo

A análise de anãs brancas na Via Láctea e em outras galáxias mostrou que estrelas dessa classe podem ser uma importante fonte de carbono - um elemento necessário para a vida. Os resultados são publicados na revista Nature Astronomy.
Todos os átomos de carbono no Universo foram criados como resultado da fusão de três átomos de hélio. Mas os astrofísicos ainda discutem sobre que tipo de estrela é a principal fonte de carbono.
Cerca de 90% de todas as estrelas terminam suas vidas com anãs brancas - restos estelares muito densos que gradualmente esfriam e desaparecem bilhões de anos. Dados obtidos por astrônomos dos Estados UnidosGrã-BretanhaCanadáSuéciaItália e Suíça sugerem que as anãs brancas eram fontes tão importantes de carbono quanto as explosões de estrelas massivas na forma de supernovas.
Antes de serem completamente queimadas, essas estrelas, segundo os cientistas, deixam um legado importante - o vento estelar se espalhando pelo espaço circundante, enriquecido com elementos químicos, incluindo carbono, sintetizados nas entranhas profundas da estrela durante os últimos estágios antes da morte.
Desde 2018, os autores estudaram no Observatório Kek, no Havaí, os espectros de aglomerados de estrelas - grupos de vários milhares de estrelas formados a partir de uma nuvem molecular gigante, aproximadamente da mesma idade e unidos por atração gravitacional mútua.
"A partir da análise dos espectros observados, fomos capazes de medir a massa de anãs brancas", disseram as palavras de um dos autores do estudo, Enrico Ramirez-Ruiz, professor de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, em um comunicado de imprensa da American Astronomical Society. Usando a teoria da evolução das estrelas, fomos capazes de traçar sua história para progenitorar estrelas e obter massas ao nascer ".
A relação entre as massas inicial e final é conhecida como dependência de massa inicial-final - um parâmetro astrofísico fundamental que combina informações sobre todos os ciclos de vida das estrelas. Em geral, quanto mais maciça a estrela nasceu, mais maciça a anã branca permaneceu após sua morte. Essa tendência é confirmada pela teoria e por dados observacionais.
Mas uma análise das anãs brancas recentemente descobertas em aglomerados de estrelas produziu um resultado surpreendente: as massas dessas anãs brancas eram visivelmente maiores que o esperado, o que levou ao aparecimento de uma "curva" em relação à massa inicial-final de estrelas em um determinado intervalo.
"Nosso estudo interpreta essa torção nas relações de massa inicial e final como um sinal de síntese de carbono produzido por estrelas de baixa massa na Via Láctea", disse a principal autora Paola Marigo, da Universidade de Pádua, na Itália.
Analisando a razão de massa inicial-final em torno da inflexão, os pesquisadores concluíram que o carbono era distribuído por estrelas, duas ou mais vezes mais massivas que o Sol, enquanto estrelas com menos de uma hora e meia de massa solar não.
Estrelas mais massivas, nos últimos estágios de sua vida, produziram átomos de carbono em suas entranhas quentes e os transferiram para a superfície, de onde foram levados pelo vento estelar. Uma simulação realizada por cientistas mostrou que a remoção do manto externo de tais estrelas ricas em carbono era lenta o suficiente para que os núcleos centrais dessas estrelas - futuras anãs brancas - cresçam visivelmente em massa.
"Agora sabemos que o carbono veio de estrelas com uma massa de pelo menos uma massa e meia solar", disse Marigot.
Os autores acreditam que as estrelas brilhantes, próximas às estrelas da morte, muito parecidas com as progenitoras das anãs brancas, atualmente fazem uma enorme contribuição para a emissão de galáxias distantes onde o carbono é formado.
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