O melhor lugar e hora para morar na Via Láctea

 Caros Leitores;

Há mais de 6 bilhões de anos, as periferias da Via Láctea eram os locais mais seguros para o desenvolvimento de formas de vida possíveis, protegidas das explosões mais violentas do Universo: rajadas de raios gama e supernovas. Isso é demonstrado por um novo estudo, liderado por pesquisadores do INAF e da Universidade de Insubria, na Itália, que investiga a incidência desses eventos ao longo da evolução de nossa galáxia.

Há mais de 6 bilhões de anos, as periferias da Via Láctea eram os locais mais seguros para o desenvolvimento de formas de vida possíveis, protegidas das explosões mais violentas do universo: rajadas de raios gama e supernovas. Isso é demonstrado por um novo estudo, liderado por pesquisadores do Instituto Nacional de Astrofísica e da Universidade de Insubria, na Itália, que investiga a incidência desses eventos ao longo da evolução de nossa galáxia. A partir de 4 bilhões de anos atrás até agora, as regiões centrais, abrangendo também o sistema solar, tornaram-se os locais mais seguros. Porém, não muito seguro: este estudo apóia a hipótese de que uma explosão de raios gama pode ter causado a primeira das cinco grandes extinções em massa na Terra, que ocorreram 445 milhões de anos atrás.

Roma, sexta-feira, 5 de março de 2021 - O universo está repleto de poderosas explosões que liberam grandes quantidades de energia em seus arredores. Felizmente, não é todo dia que tal evento acontece nas proximidades, e nossa curta vida pode nos dar a sensação de que estamos um tanto seguros em nosso pescoço cósmico da floresta, mas sempre foi assim? Um grupo de pesquisadores liderado por Riccardo Spinelli , estudante de doutoramento na Universidade de Insubria e INAF associado em Milão, estudou onde e quando, na nossa Via Láctea, a vida pode ter se desenvolvido longe de explosões cósmicas violentos, como explosões de raios gama (GRBs ) e supernovas .

“Nosso trabalho mostra que, até 6 bilhões de anos atrás, excluindo as regiões periféricas da Via Láctea, que tinham relativamente poucos planetas, devido à alta formação de estrelas e baixa metalicidade, os planetas estavam sujeitos a muitos eventos explosivos capazes de desencadear uma extinção em massa” , comenta Spinelli, primeiro autor do artigo publicado hoje na revista Astronomy & Astrophysics. Posteriormente, a partir de 4 bilhões de anos atrás, o aumento de elementos pesados ​​produzidos por gerações estelares posteriores reduziu a frequência de GRBs, garantindo um ambiente mais seguro nas regiões mais centrais da galáxia., entre 6.500 e 26.000 anos-luz do centro galáctico (o último corresponde à distância do Sol do centro), onde os planetas terrestres são mais abundantes. Paralelamente, o aumento da formação de estrelas na periferia da galáxia favoreceu a ocorrência de GRBs, tornando essas regiões inseguras.

Tanto as supernovas quanto os GRBs estão ligados ao ciclo de vida das estrelas e, em particular, à sua morte. Uma supernova ocorre quando uma estrela muito mais massiva do que o Sol chega ao fim de sua vida e explode, ou quando uma anã branca - o remanescente de estrelas menos massivas, como o Sol - explode após agregar massa de uma companheira em um sistema binário . Um GRB, por outro lado, é um flash intenso de radiação de alta energia emitida quando uma estrela muito massiva e em rotação rápida morre, ou quando duas estrelas de nêutrons, ou uma estrela de nêutrons e um buraco negro - ambos remanescentes de estrelas massivas - se fundem .

“As supernovas são mais frequentes em regiões de formação de estrelas, onde estrelas massivas são formadas” , explica Giancarlo Ghirlanda , coautor e pesquisador do INAF em Milão. “Os GRBs, por outro lado, preferem regiões de formação de estrelas que ainda são pouco engolfadas por elementos pesados. Nessas regiões, estrelas massivas formadas por gás pobre em metais perdem menos massa durante sua vida devido aos ventos estelares. Portanto, essas estrelas são capazes de se manter em rotação rápida, condição necessária para poder lançar, uma vez formado um buraco negro, um poderoso jato ”.

“Para entender como esses eventos se distribuem em nossa galáxia, partimos de um modelo que descreve a evolução de nossa galáxia”, acrescenta Francesco Haardt , professor da Universidade de Insubria e associado do INAF. “Este modelo prevê que as regiões internas, ao contrário das regiões periféricas, se formaram rapidamente nos primeiros estágios da história de nossa galáxia. Com o passar do tempo, a taxa de formação de estrelas diminuiu no centro e aumentou gradualmente na periferia. Conseqüentemente, o gás primordial de hidrogênio e hélio foi enriquecido com elementos mais pesados ​​(oxigênio, carbono, nitrogênio) rapidamente no centro da Via Láctea, enquanto na periferia foi enriquecido de forma mais gradual, sem entretanto atingir as altas metalicidades das regiões centrais. ”.

A energia liberada por GRBs e supernovas é enorme. Uma supernova libera, na faixa de alta energia, tanta energia quanto a Via Láctea, que contém centenas de bilhões de estrelas, em poucas horas. Um GRB, em 10 segundos, emite o que nossa galáxia faz em um século. “Excluindo as regiões muito centrais, a menos de 6.500 anos-luz do centro galáctico, onde as explosões de supernovas são mais frequentes, nosso estudo sugere que a pressão evolutiva em cada época é determinada principalmente por GRBs”, diz Spinelli. “Embora sejam eventos muito mais raros que as supernovas, os GRBs são capazes de causar uma extinção em massa a distâncias maiores: sendo os eventos mais energéticos, são as bazucas com maior alcance”.

O efeito em um planeta como a Terra seria catastrófico. Vários estudos sugerem que a radiação gama liberada por um GRB dentro de 3300 anos-luz da Terra destruiria a camada de ozônio na atmosfera: sem essa proteção, o planeta ficaria exposto à radiação ultravioleta do Sol que poderia desencadear a extinção de quase todas as formas de vida na superfície. “Como efeito secundário”, continua Spinelli, “a destruição da camada de ozônio produziria compostos de nitrogênio. Isso reduziria a luz solar visível, causando resfriamento global ”. Por essas razões, vários estudos propuseram que a primeira das cinco extinções em massa que afetaram a Terra, a extinção em massa do Ordoviciano Tardio, cerca de 445 milhões de anos atrás, foi causada por um GRB. O trabalho de Spinelli e colaboradores apóia essa hipótese.

Em relação ao passado "recente", o estudo constata que, nos últimos 500 milhões de anos, a Via Láctea tornou-se globalmente mais segura do que em épocas anteriores, com as regiões periféricas sendo mais esterilizadas por GRBs letais e as centrais, dentro de 6.500 anos-luz de o centro galáctico, principalmente exposto a supernovas. À distância do sistema Solar do centro galáctico, este trabalho estima que houve pelo menos um GRB letal nos últimos 500 milhões de anos, possivelmente associado à primeira grande extinção. O pior parece ter passado.

 

Para mais informações:
“ O melhor lugar e hora para se viver na Via Láctea ”, de R. Spinelli, G. Ghirlanda, F. Haardt, G. Ghisellini e G. Scuderi, é publicado online na revista Astronomy & Astrophysics
Contatos :
Marco Galliani , assessor de imprensa
INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica,

Fonte: INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica, / 10-03-2021 

   

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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Membro da Society for Science andthePublic (SSP) e assinante de conteúdoscientíficos da NASA (NationalAeronauticsand Space Administration) e ESA (European Space Agency).

Participa do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA GlobeCloud, 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 NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.

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