Uma partícula de poeira testemunhou a morte explosiva de uma estrela

Recentemente, cientistas fizeram uma descoberta surpreendente ao detectar uma partícula rara de poeira estelar de uma supernova. Ele estava envolto em um meteorito antigo. A descoberta fornece um vislumbre da vida, morte e renascimento de estrelas ao longo da maior parte da história de 13,8 bilhões de anos do universo.

Partícula de poeira estelar em um meteorito

Quando uma estrela massiva morre em uma explosão de supernova, o material que ela criou durante sua vida é dissipado no espaço. Parte dela acaba na próxima geração de estrelas, bem como nos discos protoplanetários que as cercam.

Essa partícula de poeira, encontrada em um meteorito antigo, fornece um raro vislumbre desse processo, testemunhando a morte cataclísmica das estrelas que precederam o Sol e a dispersão de sua matéria pelo universo.

Em um estudo recente, os pesquisadores usaram uma sonda atômica. É uma tecnologia usada em ciência dos materiais e geoquímica para estudar a composição química e a estrutura atômica de amostras sólidas com muita precisão. Isso permitiu que eles olhassem mais de perto para a partícula de poeira estelar.

Em particular, os cientistas se concentraram nos isótopos contidos nele. Lembre-se que os isótopos são variedades de elementos químicos com diferentes números de nêutrons.

A partícula de poeira continha uma proporção extremamente alta de isótopos de magnésio, a mais alta já detectada. De acordo com os autores do estudo, essa razão isotópica sugere que a estrela que deu origem a essa partícula morreu durante um fenômeno recém-descoberto - uma supernova que queima hidrogênio.

O "mapa atômico" tridimensional mostra os dois tipos de isótopos de magnésio encontrados na amostra do meteorito.

Evidência de um evento raro

Supernovas são cataclismos que ocorrem quando uma estrela morre de forma explosiva. Existem diferentes tipos de supernovas, cada uma associada a processos estelares específicos.

Supernovas que queimam hidrogênio são uma subclasse especial de supernovas que ocorrem quando uma estrela massiva está se aproximando do fim de sua vida. Essas estrelas massivas, também conhecidas como estrelas do tipo O ou do tipo B, têm uma estrutura em camadas no núcleo da qual o hidrogênio se funde em hélio.

À medida que o hidrogênio no núcleo da estrela se esgota, a fusão nuclear deixa de produzir energia suficiente para manter um equilíbrio entre a pressão de radiação e a gravidade. Como resultado, o núcleo da estrela colapsa sob seu próprio peso, desencadeando uma série de reações nucleares em cascata.

Em uma supernova de hidrogênio, a morte de uma estrela é caracterizada pela queima explosiva de hidrogênio deixado em sua camada externa. Esse processo é semelhante à ignição de um foguete: a combustão explosiva de hidrogênio libera uma enorme quantidade de energia na forma de luz, calor e força explosiva.

Como resultado da explosão, uma grande quantidade de matéria estelar corre para o espaço circundante em grande velocidade. Durante esse processo, elementos mais pesados que o hidrogênio, como o magnésio, podem ser sintetizados por fusão nuclear nas camadas externas da estrela.

Essas supernovas que queimam hidrogênio são relativamente raras em comparação com outros tipos de supernovas, embora desempenhem um papel crucial na dispersão de elementos pesados no universo. Portanto, a descoberta de um grão de poeira que testemunhou tal evento é ainda mais interessante.

Os detalhes do estudo foram publicados no The Astrophysical Journal.