{"id":6473,"date":"2023-10-27T06:38:35","date_gmt":"2023-10-27T05:38:35","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6473"},"modified":"2023-10-27T06:38:35","modified_gmt":"2023-10-27T05:38:35","slug":"primeira-detecao-pelo-webb-de-um-elemento-pesado-proveniente-da-fusao-de-duas-estrelas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/10\/27\/primeira-detecao-pelo-webb-de-um-elemento-pesado-proveniente-da-fusao-de-duas-estrelas\/","title":{"rendered":"Primeira dete\u00e7\u00e3o, pelo Webb, de um elemento pesado proveniente da fus\u00e3o de duas estrelas"},"content":{"rendered":"
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Esta imagem do instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb destaca a explos\u00e3o de raios gama (GRB) 230307A e a quilonova que lhe est\u00e1 associada, bem como a sua antiga gal\u00e1xia hospedeira, no meio do seu ambiente local de outras gal\u00e1xias e estrelas em primeiro plano. A explos\u00e3o de raios gama foi provavelmente alimentada pela fus\u00e3o de duas estrelas de neutr\u00f5es. As estrelas de neutr\u00f5es foram expulsas da sua gal\u00e1xia de origem e percorreram uma dist\u00e2ncia de cerca de 120.000 anos-luz, aproximadamente o di\u00e2metro da Via L\u00e1ctea, antes de se fundirem v\u00e1rias centenas de milh\u00f5es de anos mais tarde. Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan (Universidade de Radboud e Universidade de Warwick)
(ver vers\u00e3o sem r\u00f3tulos)<\/a><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

H\u00e1 muito tempo que as condi\u00e7\u00f5es em que muitos elementos qu\u00edmicos s\u00e3o criados no Universo s\u00e3o um mist\u00e9rio. Isto inclui elementos que s\u00e3o altamente valiosos ou mesmo vitais para a vida tal como a conhecemos. Os astr\u00f3nomos est\u00e3o agora um passo mais perto de uma resposta, gra\u00e7as ao Telesc\u00f3pio Espacial James Webb e a um evento altamente energ\u00e9tico: a segunda explos\u00e3o de raios gama mais brilhante alguma vez detetada, muito provavelmente causada pela fus\u00e3o de duas estrelas de neutr\u00f5es – que resultou numa explos\u00e3o conhecida como quilonova.<\/p>\n\n\n\n

Uma equipa de cientistas utilizou v\u00e1rios telesc\u00f3pios espaciais e terrestres, incluindo o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA\/ESA\/CSA, para observar uma explos\u00e3o de raios gama excecionalmente brilhante, de nome GRB 230307A, e identificar a fus\u00e3o de estrelas de neutr\u00f5es que gerou a explos\u00e3o que deu origem ao evento. O Webb tamb\u00e9m ajudou os cientistas a detetar o elemento qu\u00edmico tel\u00fario no rescaldo da explos\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 prov\u00e1vel que outros elementos pr\u00f3ximos do tel\u00fario na tabela peri\u00f3dica – como o iodo, que \u00e9 necess\u00e1rio para grande parte da vida na Terra – tamb\u00e9m estejam presentes no material ejetado pela quilonova. Uma quilonova \u00e9 uma explos\u00e3o produzida por uma estrela de neutr\u00f5es que se funde com um buraco negro ou com outra estrela de neutr\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

“Pouco mais de 150 anos depois de Dmitri Mendeleev ter escrito a tabela peri\u00f3dica dos elementos, estamos agora finalmente em posi\u00e7\u00e3o de come\u00e7ar a preencher os \u00faltimos espa\u00e7os em branco da compreens\u00e3o de onde tudo foi feito, gra\u00e7as ao Webb”, disse Andrew Levan da Universidade de Radboud, nos Pa\u00edses Baixos, e da Universidade de Warwick no Reino Unido, autor principal do estudo.<\/p>\n\n\n\n

Embora as fus\u00f5es de estrelas de neutr\u00f5es tenham sido h\u00e1 muito teorizadas como as “panelas de press\u00e3o” ideais para criar alguns dos elementos mais raros e substancialmente mais pesados do que o ferro, os astr\u00f3nomos encontraram anteriormente alguns obst\u00e1culos \u00e0 obten\u00e7\u00e3o de evid\u00eancias s\u00f3lidas.<\/p>\n\n\n\n

As quilonovas s\u00e3o extremamente raras, tornando dif\u00edcil a observa\u00e7\u00e3o destes eventos. As explos\u00f5es de raios gama curtas (GRBs), tradicionalmente consideradas aquelas que duram menos de dois segundos, podem ser subprodutos destes epis\u00f3dios de fus\u00e3o pouco frequentes. Em contraste, as explos\u00f5es longas de raios gama podem durar v\u00e1rios minutos e est\u00e3o normalmente associadas \u00e0 morte explosiva de uma estrela massiva.<\/p>\n\n\n\n

O caso de GRB 230307A \u00e9 particularmente not\u00e1vel. Detetado pela primeira vez pelo Telesc\u00f3pio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA em mar\u00e7o, \u00e9 o segundo GRB mais brilhante observado em mais de 50 anos de observa\u00e7\u00f5es, cerca de 1000 vezes mais brilhante do que uma explos\u00e3o t\u00edpica de raios gama observada pelo Fermi. Tamb\u00e9m durou 200 segundos, o que a coloca firmemente na categoria das explos\u00f5es de raios gama de longa dura\u00e7\u00e3o, apesar da sua origem diferente.<\/p>\n\n\n\n

“Esta explos\u00e3o est\u00e1 bem dentro da categoria longa. N\u00e3o est\u00e1 perto da fronteira. Mas parece vir de uma estrela de neutr\u00f5es em fus\u00e3o”, acrescentou Eric Burns, coautor do artigo e membro da equipa Fermi da Universidade Estatal do Louisiana.<\/p>\n\n\n\n

A colabora\u00e7\u00e3o de muitos telesc\u00f3pios no solo e no espa\u00e7o permitiu aos cientistas reunir uma grande quantidade de informa\u00e7\u00e3o sobre este evento assim que a explos\u00e3o foi detetada. \u00c9 um exemplo de como os sat\u00e9lites e os telesc\u00f3pios trabalham em conjunto para testemunhar as mudan\u00e7as no Universo \u00e0 medida que se v\u00e3o desenvolvendo.<\/p>\n\n\n\n

Ap\u00f3s a dete\u00e7\u00e3o inicial, uma s\u00e9rie intensiva de observa\u00e7\u00f5es a partir do solo e do espa\u00e7o entrou em a\u00e7\u00e3o para localizar a fonte no c\u00e9u e seguir a mudan\u00e7a do seu brilho. Estas observa\u00e7\u00f5es em raios gama, raios X, no \u00f3tico, no infravermelho e no r\u00e1dio mostraram que a sua contraparte \u00f3tica\/infravermelha era t\u00e9nue, evolu\u00eda rapidamente e tornou-se muito vermelha – as caracter\u00edsticas de uma quilonova.<\/p>\n\n\n\n

“Este tipo de explos\u00e3o \u00e9 muito r\u00e1pido, com o material na explos\u00e3o tamb\u00e9m a expandir-se rapidamente”, disse Om Sharan Salafia, um coautor do estudo no Observat\u00f3rio Astron\u00f3mico de Brera do INAF, em It\u00e1lia. “\u00c0 medida que toda a nuvem se expande, o material arrefece rapidamente e o pico da sua luz torna-se vis\u00edvel no infravermelho, tornando-se mais vermelho em escalas de tempo de dias a semanas.”<\/p>\n\n\n\n

Teria sido imposs\u00edvel estudar esta quilonova em alturas posteriores a partir do solo, mas estas eram as condi\u00e7\u00f5es perfeitas para os instrumentos NIRCam (Near-Infrared Camera) e NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb observarem este ambiente tumultuoso. O espetro tem linhas largas que mostram que o material \u00e9 ejetado a alta velocidade, mas uma carater\u00edstica \u00e9 clara: a luz emitida pelo tel\u00fario, um elemento mais raro do que a platina na Terra.<\/p>\n\n\n

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Este gr\u00e1fico compara os dados espectrais da quilonova GRB 230307A observados pelo Telesc\u00f3pio Espacial James Webb e um modelo de quilonova. Ambos mostram um pico distinto na regi\u00e3o do espetro associada ao tel\u00fario, com a \u00e1rea sombreada a vermelho. A dete\u00e7\u00e3o do tel\u00fario, que \u00e9 mais raro do que a platina na Terra, marca o primeiro olhar direto do Webb sobre um elemento pesado individual de uma qiilonova.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

As capacidades infravermelhas altamente sens\u00edveis do Webb ajudaram os cientistas a identificar a origem das duas estrelas de neutr\u00f5es que criaram a quilonova: uma gal\u00e1xia espiral a cerca de 120.000 anos-luz de dist\u00e2ncia do local da fus\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Antes da sua aventura, eram duas estrelas massivas normais que formavam um sistema bin\u00e1rio na sua gal\u00e1xia espiral de origem. Como a dupla estava ligada gravitacionalmente, ambas as estrelas foram lan\u00e7adas em duas ocasi\u00f5es distintas: quando uma delas explodiu como supernova e se tornou uma estrela de neutr\u00f5es, e quando a outra estrela seguiu o mesmo percurso.<\/p>\n\n\n\n

Neste caso, as estrelas de neutr\u00f5es permaneceram como um sistema bin\u00e1rio apesar de dois abalos explosivos e foram expulsas da sua gal\u00e1xia hospedeira. O par viajou aproximadamente o equivalente ao di\u00e2metro da Via L\u00e1ctea antes de se fundir v\u00e1rias centenas de milh\u00f5es de anos mais tarde.<\/p>\n\n\n\n

Os cientistas esperam encontrar ainda mais quilonovas no futuro, gra\u00e7as ao n\u00famero crescente de oportunidades de ter telesc\u00f3pios espaciais e terrestres a trabalhar de forma complementar para estudar as mudan\u00e7as no Universo.<\/p>\n\n\n\n

“O Webb d\u00e1 um impulso fenomenal e pode encontrar elementos ainda mais pesados”, disse Ben Gompertz, coautor do estudo da Universidade de Birmingham, no Reino Unido. “\u00c0 medida que as observa\u00e7\u00f5es se tornam mais frequentes, os modelos melhoram e o espetro pode evoluir mais no tempo. O Webb abriu certamente a porta para fazer muito mais e as suas capacidades ser\u00e3o completamente transformadoras para a nossa compreens\u00e3o do Universo”.<\/p>\n\n\n\n

Estas descobertas foram publicadas na revista Nature.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ ESA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ STScI (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ ESA\/Webb (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Radboud (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Warwick (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade Estatal do Louisiana (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Birmingham (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Leicester (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Queen’s University de Belfast (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade John Moores de Liverpool (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade College Cork (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ MIT (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ NOVA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Tecnologia do Texas (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Not\u00edcias relacionadas:<\/strong>
EurekAlert!<\/a>
Astronomy<\/a>
ScienceDaily<\/a>
PHYSORG<\/a>
Newsweek<\/a><\/p>\n\n\n\n

GRB 230307A:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

GRB (“gamma ray burst”, em portugu\u00eas explos\u00e3o de raios gama):<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Quilonova:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Estrelas de neutr\u00f5es:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Universidade de Maryland<\/a><\/p>\n\n\n\n

Tel\u00fario:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
ESA\/Webb<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
Twitter<\/a>
Instagram<\/a>
Blog do JWST (NASA)<\/a>
Programas DD-ERS do Webb (STScI)<\/a>
Ciclo 2 GO do Webb (STScI)<\/a>
NIRISS (NASA)<\/a>
NIRCam (NASA)<\/a>
MIRI (NASA)<\/a>
NIRSpec (NASA)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Telesc\u00f3pio Espacial Fermi:<\/strong>
NASA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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