Caros Leitores,
- Nosso próprio Sol está destinado a se tornar uma anã branca de cristal em cerca de 10 bilhões de anos
- Primeira evidência direta de que as estrelas anãs brancas formam núcleos de cristal de oxigênio metálico e carbono
- A cristalização atrasa os processos de resfriamento, o que significa que algumas estrelas podem ser bilhões de anos mais velhas do que se pensava
- As mais antigas anãs brancas, quase da idade da Via Láctea, provavelmente serão quase totalmente cristalizadas.
- Descoberta publicada na Nature exatamente cinquenta anos depois de ter sido prevista.
A primeira evidência
direta de estrelas anãs brancas se solidificando em cristais foi descoberta por
astrônomos da Universidade de Warwick, e nossos céus estão cheios deles.
Observações revelaram que remanescentes mortos de estrelas como
o nosso Sol, chamados de anãs brancas, têm um núcleo de oxigênio e carbono
sólidos devido a uma transição de fase durante seu ciclo de vida semelhante à
da água se transformando em gelo, mas a temperaturas muito mais
altas. Isso poderia torná-los potencialmente bilhões de anos mais velhos
do que se pensava anteriormente.
A
descoberta, liderada pelo Dr. Pier-Emmanuel Tremblay, do Departamento de Física
da Universidade de Warwick, foi publicada na revista Nature e
é amplamente baseada em observações feitas com o satélite Gaia da Agência
Espacial Europeia ( http://www.esa.int/Our_Activities / Space_Science / Gaia ).
As
estrelas anãs brancas são alguns dos objetos estelares mais antigos do
universo. Eles são incrivelmente úteis para os astrônomos, pois seu ciclo
de vida previsível permite que eles sejam usados como relógios cósmicos para
estimar a idade dos grupos de estrelas vizinhas com um alto grau de
precisão. Eles são os núcleos remanescentes dos gigantes vermelhos depois
que essas grandes estrelas morreram e derramaram suas camadas externas e estão
constantemente esfriando à medida que liberam seu calor armazenado ao longo de
bilhões de anos.
Os
astrônomos selecionaram 15.000 candidatas anãs brancas em cerca de 300 anos-luz
da Terra a partir de observações feitas pelo satélite Gaia e analisaram dados
sobre as luminosidades e cores das estrelas.
Eles
identificaram um acúmulo, um excesso no número de estrelas em cores específicas
e luminosidades que não correspondem a nenhuma massa ou idade. Quando
comparado com modelos evolutivos de estrelas, o acúmulo coincide fortemente com
a fase em seu desenvolvimento em que o calor latente é previsto para ser
liberado em grandes quantidades, resultando em uma desaceleração do seu
processo de resfriamento. Estima-se que em alguns casos essas estrelas
tenham retardado seu envelhecimento em até 2 bilhões de anos, ou 15% da idade
de nossa galáxia.
O
Dr. Tremblay disse: “Esta é a primeira evidência direta de que anãs brancas
cristalizam, ou transição de líquido para sólido”. Foi previsto cinquenta
anos atrás, que devemos observar uma pilha no número de anãs brancas em certas
luminosidades e cores devido à cristalização e só agora isso foi observado.
“Todas
as anãs brancas se cristalizarão em algum ponto de sua evolução, embora anãs
brancas mais massivas passem pelo processo mais cedo. Isso significa que
bilhões de anãs brancas em nossa galáxia já completaram o processo e são
essencialmente esferas de cristal no céu. O próprio Sol se tornará uma anã
branca de cristal em cerca de 10 bilhões de anos”.
Cristalização
é o processo de um material se tornar um estado sólido, no qual seus átomos
formam uma estrutura ordenada. Sob as pressões extremas nos núcleos anãs
brancas, os átomos são empacotados de forma tão densa que seus elétrons se
tornam não ligados, deixando um gás de elétron condutor governado pela física
quântica e núcleos carregados positivamente em uma forma fluida. Quando o
núcleo esfria para cerca de 10 milhões de graus, energia suficiente foi
liberada que o fluido começa a se solidificar, formando um núcleo metálico em
seu coração com um manto reforçado em carbono.
O
Dr. Tremblay acrescenta: “Não só temos evidências de liberação de calor após a
solidificação, mas consideravelmente mais liberação de energia é necessária
para explicar as observações”. Acreditamos que isso se deve ao fato de o
oxigênio se cristalizar primeiro e depois afundar no núcleo, um processo
semelhante à sedimentação no leito de um rio na Terra. Isso empurrará o
carbono para cima e essa separação liberará energia gravitacional.
“Fizemos
um grande passo em frente na obtenção de idades precisas para essas anãs
brancas mais frias e, portanto, estrelas antigas da Via Láctea. Muito do
crédito por essa descoberta está nas observações de Gaia. Graças às
medidas precisas de que é capaz, compreendemos o interior das anãs brancas de
uma forma que nunca esperávamos. Antes de Gaia, tínhamos 100-200 anãs
brancas com distâncias e luminosidades precisas - e agora temos
200.000. Esse experimento em matéria ultradensa é algo que simplesmente
não pode ser realizado em nenhum laboratório da Terra”.
A
pesquisa foi financiada pelo Conselho Europeu de Pesquisa.
Notas para os editores:
Impressão
do artista disponível no link abaixo. Esta imagem é gratuita para uso se
usada em conexão direta com esta história, mas os direitos autorais de imagem e
crédito devem ser University of Warwick / Mark Garlick:
Estrela
anã branca no processo de solidificação. Crédito: Universidade de Warwick
/ Mark
O Conselho
Europeu de Pesquisa , criado pela União Européia em 2007, é a
principal organização européia de financiamento para uma excelente pesquisa de
fronteira. Todos os anos, seleciona e financia os melhores pesquisadores
criativos de qualquer nacionalidade e idade, para executar projetos baseados na
Europa. Oferece quatro esquemas de subsídios: Subsídios Inicial,
Consolidador, Avançado e Sinergia. Com seu esquema adicional de concessão
de Provas de Conceito, o ERC ajuda os donatários a preencher a lacuna entre a
pesquisa pioneira dos donatários e as fases iniciais de sua comercialização.
Até
à data, o ERC financiou cerca de 9.000 investigadores de topo em várias fases
das suas carreiras e mais de 50.000 pós-doutorandos, estudantes de doutoramento
e outro pessoal que trabalha nas suas equipas de investigação. O ERC se
esforça para atrair os principais pesquisadores de qualquer parte do mundo para
vir para a Europa. Os principais organismos de financiamento da pesquisa
global, nos Estados Unidos, China, Japão, Brasil e outros países, concluíram
acordos especiais para fornecer aos seus pesquisadores oportunidades de se
juntarem temporariamente às equipes de donatários do ERC.
O
ERC é liderado por um órgão independente, o Conselho Científico. O
Presidente do ERC é o Professor Jean-Pierre Bourguignon. O orçamento
global do CEI de 2014 a 2020 é superior a 13 mil milhões de euros, como parte
do programa Horizonte 2020, pelo qual o Comissário Europeu responsável pela
Investigação, Inovação e Ciência, Carlos Moedas, é responsável.
Fonte: University Warwick /
HélioR.M.Cabral
(Economista, Escritor e Pesquisador Independente na Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation
(Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s
Radiant Energy System) administrado pela NASA.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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