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jul 03

Cientistas esclarecem sobre o nascimento das primeiras estrelas

As primeiras estrelas começaram como pequenas sementes que rapidamente cresceram em estrelas com cem vezes a massa do nosso Sol. Na ilustração, rodopiantes nuvens de hidrogênio e hélio são iluminadas pelas primeiras luzes estelares a brilhar no Universo. Crédito: David A. Aguilar (CfA)

As primeiras estrelas começaram como pequenas sementes que rapidamente cresceram em estrelas com cem vezes a massa do nosso Sol. Na ilustração, rodopiantes nuvens de hidrogênio e hélio são iluminadas pelas primeiras luzes estelares a brilhar no Universo. Crédito: David A. Aguilar (CfA)

No começo, havia o Hidrogênio e o Hélio… [1]. Estes elementos primordiais foram criados nos primeiros três minutos após o Big Bang. Posteriormente, foram estes elementos que deram origem a todos os outros elementos no Universo. Desde então, as estrelas têm sido as verdadeiras fábricas de construção destes elementos. Através da fusão nuclear, as estrelas produziram elementos como o carbono, oxigênio, magnésio, silício e outras matérias-primas fundamentais para a formação de planetas e posteriormente a vida.

Afinal, como foi que as primeiras estrelas nasceram? Novas pesquisas da Universidade de Columbia (Nova Iorque, EUA) mostram que tudo se resumiu a uma simples reação de fusão:

H + H → H2 + elétron

“Para acompanharmos a cadeia de eventos responsável pela nossa origem, precisamos compreender o início,” afirmou Daniel Wolf Savin, investigador sênior do Laboratório de Astrofísica da Universidade de Columbia.

A pesquisa de Savin explica uma reação química chave que teve lugar no Universo cerca de um milhão de anos após o Big Bang. Essa reação, denominada separação associativa, permitiu às nuvens no Universo esfriar, condensar e formar as primeiras estrelas.

Como as nuvens primordiais condensaram?

“De forma a entender como é que as primeiras estrelas foram formadas, precisamos saber como é que as nuvens [onde nasceram] se condensaram. O hidrogênio molecular (H2) irradiou o calor para fora das nuvens, por isso precisamos saber a quantidade de hidrogênio que havia na nuvem. Isto, por sua vez, requer a compreensão dos processos químicos pelos quais o H2 foi formado. É o que nós medimos,” afirmou Savin.

O hidrogênio molecular (H2) é formado quando dois átomos de hidrogênio se juntam para formar uma molécula do gás hidrogênio. O grupo de Savin mediu esta probabilidade. Os seus resultados mostram que a probabilidade de tal acontecer é maior que a demonstrada pelos cálculos teóricos e experiências anteriores.

“A incerteza anterior nesta reação limitava nossa capacidade de prever se uma nuvem de gás iria formar uma estrela ou não, e caso isso acontecesse, então qual seria a massa dessa estrela,” acrescenta Savin. “É um dado importante de quantificar, porque a massa de uma estrela determina os elementos que a mesma irá sintetizar.”

As massas previstas para as primeiras estrelas dependem das condições iniciais das nuvens primordiais a partir das quais elas se formaram. Estas condições são incertas e ainda consiste um tema ativo na pesquisa cosmológica. Ao comparar os modelos previstos com as observações do Universo, os astrônomos podem vislumbrar as condições iniciais. Mas a precisão destas estimativas depende criticamente do nosso conhecimento das reações químicas primordiais, particularmente aquelas medidas por Savin e pelo seu grupo. Com os novos dados em mãos, os cosmologistas serão capazes de determinar quais foram as condições iniciais do Universo primordial, que levaram à formação das primeiras estrelas.

O trabalho de Savin e equipe foi publicado na revista Science em julho de 2010. O artigo inclui o autor principal e antigo membro do grupo, Holger Kreckel, agora na Universidade de Illinois,.

Nota:

[1] A nucleossíntese primordial pós Big Bang só formou os elementos leves: hidrogênio, deutério, hélio e traços de lítio e berílio.

Abundância dos elementos químicos nos primeiros segundos após o Big Bang. Crédito: UFRGS

Abundância dos elementos químicos nos primeiros segundos após o Big Bang. Crédito: UFRGS

Todos os denais elementos químicos, mais pesados, foram produzidos mais tarde, no interior das estrelas e nas supernovas. Consulte: http://astro.if.ufrgs.br/univ/

Fontes

Science:

Columbia Researchers Shed Light on Birth of the First Stars

Como nasceram as primeiras estrelas no Universo

._._.

2 menções

  1. UGC 11411: a galáxia anã compacta azul estudada via Hubble » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] em estrelas recentemente formadas. Assim, sua composição é muito semelhante à do material das primeiras estrelas que se formaram Universo primordial. Devido a isso, os astrônomos consideram as galáxias BCD como excelentes alvos para […]

  2. ESO descobre a galáxia primordial CR7 com indícios das primeiras estrelas do Universo – População III » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] ferro, que são essenciais à vida — formaram-se no interior das estrelas, o que significa que as primeiras estrelas se devem ter formado dos únicos elementos que existiam antes delas: hidrogênio, hélio e traços […]

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