Pesquisa Científica: O experimento n_TOF lança luz sobre a poeira estelar ancestral

quinta-feira, 20 de agosto de 2026

O experimento n_TOF lança luz sobre a poeira estelar ancestral

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A estação EAR2 do experimento n_TOF no CERN produz um grande número de nêutrons, abrindo novas possibilidades para a pesquisa nuclear. (Imagem: CERN)

A primeira determinação experimental da captura de nêutrons pelo nióbio-94, realizada por pesquisadores do n_TOF, marca um marco nos esforços para compreender a composição da poeira estelar ancestral.

O nióbio-94, um isótopo do nióbio com 41 prótons e 53 nêutrons, representa uma encruzilhada crucial nos complexos processos nucleares que forjam elementos pesados sob as intensas pressões e temperaturas de estrelas em fase terminal. Em um artigo publicado na Physical Review Letters , a Colaboração n_TOF relata a primeira medição da probabilidade de o nióbio-94 seguir um dos caminhos nessa encruzilhada, ou seja, sofrer captura de nêutrons.

Este novo resultado oferece uma nova perspectiva sobre um enigma persistente acerca da composição da poeira estelar ancestral. Esse tipo de poeira estelar, conhecido como grãos pré-solares, sobreviveu à formação do Sol e não foi incorporado ao nosso Sistema Solar. Alguns desses grãos podem ser encontrados atualmente na Terra, trazidos por meteoritos primitivos. E, por meio da análise desses grãos pré-solares, os pesquisadores podem obter um retrato da composição nuclear da nossa Galáxia durante a formação dos elementos pesados. O desafio para os pesquisadores reside no fato de que os grãos pré-solares contêm mais molibdênio-94 do que o previsto pelos modelos teóricos.

Para investigar esse problema, os pesquisadores analisaram o nióbio-94, que é muito semelhante ao molibdênio-94, mas com um próton a menos e um nêutron a mais. Dentro de uma estrela moribunda, onde o ambiente extremo permite a formação de elementos pesados, o nióbio-94 encontra-se numa encruzilhada. Ele pode sofrer decaimento beta para se tornar molibdênio-94 ou captura de nêutrons para se tornar nióbio-95. Compreender como esses dois processos competem nesse ambiente é crucial para entender por que existem quantidades tão misteriosamente grandes de molibdênio-94 em grãos pré-solares.

“O problema era que ninguém jamais havia medido a probabilidade de o nióbio-94 capturar um nêutron”, disse Alberto Mengoni, porta-voz da Colaboração n_TOF. “Os cientistas tinham apenas estimativas teóricas aproximadas.”

A medição experimental da captura de nêutrons pelo nióbio-94 apresenta muitos desafios, um dos quais é a produção e caracterização de amostras do isótopo, o que só foi superado por meio de um esforço colaborativo entre vários institutos. O IFW Dresden produziu uma amostra estável e pura de nióbio-93, e o Institut Laue-Langevin converteu uma pequena quantidade desta em nióbio-94, que foi então cuidadosamente caracterizado no Instituto Paul Scherrer . Na estação EAR2 da instalação n_TOF do CERN, os pesquisadores puderam irradiar a amostra com uma das fontes de nêutrons mais intensas do mundo, a fim de simular os processos estelares que levariam o nióbio-94 a capturar um nêutron.

“O fluxo instantâneo de nêutrons sem precedentes da estação EAR2 foi crucial para detectar o fraco sinal de captura de nêutrons da amostra de nióbio-94”, explicou Javier Balibrea-Correa, investigador principal deste experimento com nióbio-94. “A medição mostrou-se próxima de algumas das estimativas teóricas anteriores, o que significa que a discrepância de longa data entre os modelos e os dados de poeira estelar não era causada por essas estimativas, mas sim por limitações em modelos estelares mais antigos. De fato, quando este novo resultado é incorporado aos modelos estelares mais avançados, eles apresentam muito menos incerteza e conseguem reproduzir com sucesso as abundâncias de molibdênio-94 observadas em poeira estelar antiga, marcando um marco no enigma do molibdênio.”

No entanto, outra peça importante do quebra-cabeça ainda precisa ser compreendida. Os pesquisadores possuem apenas estimativas teóricas para a outra bifurcação na encruzilhada do nióbio-94, que é sofrer decaimento beta. Experimentos futuros buscarão realizar medições precisas desse processo nuclear para entender melhor a origem do molibdênio-94 e, assim, construir uma imagem mais clara de como as estrelas criam os elementos pesados.

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Para saber mais, acesse o link, pois têm mais conteúdos para aprendizagem.

Fonte / Créditos: CERN / Escrito por:Rory Harris / Publicado 19/08/2026

https://home.cern/n_tof-experiment-sheds-light-on-ancient-stardust/

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No "New Space Economy" você vai acompanhar os conteúdos relacionados a Nova Economia Espacial, "a Space Economy". Editei este Blog movido por uma convicção simples: as decisões de negócios mais importantes da próxima década serão influenciadas, direta ou indiretamente, pelo que está acontecendo a 400 quilômetros acima de nossas cabeças. O espaço já é a infraestrutura crítica da economia global. A economia espacial moderna sustenta quase todos os pilares da vida moderna na Terra O New Space Economy é o seu terminal de dados para o que acontece acima da nossa atmosfera, agora traduzido para o idioma dos negócios. Acesse aqui: https://newspaceeconomy.blogspot.com/

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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor eDivulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso Astrofísica Geral no nível Georges Lemaître (EAD), concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).