Um remanescente de fusão de estrela de nêutrons. Os campos magnéticos remanescentes podem ser bastante elevados, que vai mudar a forma como os elétrons se comportam nas reações nucleares, e como as reações nucleares se comportam. Crédito:NASA
De onde vêm nossos elementos? E como são feitos? A nova pesquisa de Michael Famiano está invertendo o roteiro dessas antigas questões de astrofísica nuclear. A verdade está aí - a vários anos-luz de distância entre as estrelas, para ser exato.
"Estou usando um anel no dedo. Esse ouro foi feito no espaço de alguma forma. E achamos que temos uma boa ideia de onde ele veio, mas ainda há muitas perguntas, "diz Famiano, Professor e catedrático do Departamento de Física da Western Michigan University.
Junto com colegas da Universidade de Wisconsin, Universidade Kyushu no Japão, e o Observatório Astronômico Nacional do Japão, ele tem estudado os ambientes dentro das estrelas onde os metais pesados são feitos - lugares onde colisões e reações violentas poderiam produzir calor suficiente para criar matéria e antimatéria.
"As coisas esquentam o suficiente para que seja possível fazer elétrons e pósitrons, e isso muda tudo o que sabemos sobre os ambientes que fazem os elementos, " ele diz.
Essas altas temperaturas são exacerbadas pelos campos magnéticos extremamente altos encontrados no espaço. Campos magnéticos de estrelas de nêutrons, por exemplo, são cerca de um quintilhão de vezes mais fortes do que o campo magnético da Terra.
"Isso muda as reações nucleares, e pode mudá-los de maneira bastante significativa e surpreendente, "diz Famiano." E algumas das coisas que estamos descobrindo são realmente interessantes, porque nossos resultados são quase contra-intuitivos. "
Representação artística de um magnetar. Os campos magnéticos em magnetares são tão altos que as interações de elétrons com núcleos vizinhos são alteradas, e as reações nucleares que acontecem na superfície podem mudar - alterando como essas coisas evoluem. Crédito:NASA
Em 13 de outubro, Famiano responderá a perguntas em uma entrevista coletiva ao vivo e apresentará sua pesquisa em uma palestra científica durante o Encontro de Outono de 2021 da Divisão de Física Nuclear APS. Incluirá dados preliminares sobre os efeitos de campos magnéticos elevados na acumulação de estrelas de nêutrons. Ele vai explicar como os campos magnéticos altos em rajadas de raios-X podem realmente mudar a composição das cinzas, bem como como as taxas de captura de elétrons relevantes para o resfriamento podem realmente diminuir dependendo da intensidade do campo, que é o oposto do que era esperado.
"Isso pode na verdade explicar alguns dos comportamentos estranhos que vemos em ambientes estelares. E é tão amplo porque afeta tudo que fica muito quente e afeta tudo que tem um campo magnético muito alto. E você sempre pode encontrar isso em espaço."
