Astrônomos descobrem fonte principal de antimatéria na galáxia

Toda a antimatéria da galáxia, cujos vestígios de decomposição são constantemente registrados pelos telescópios da NASA, pode surgir como resultado das explosões de supernovas que ocorrem após fusões de anãs brancas, diz um artigo na revista Nature Astronomy.

Essas observações nos permitiram revelar os enigmas da parte mais desconhecida da Via Láctea, onde habitam as estrelas mais antigas. Quando os pares de anãs brancas se aproximam demais, a estrela maior "arranca" parte da matéria da sua companheira menor, se tornando um bomba termonuclear, cuja explosão gera quase toda a antimatéria da galáxia", explica Roland Crocker da Universidade Nacional da Austrália, em Camberra.

Quando os astrônomos soviéticos e norte-americanos lançaram os primeiros telescópios espaciais para a órbita da Terra, as observações da galáxia através de raios X e raios gama revelaram uma grande surpresa. Eles descobriram que a parte central da Via láctea produzia uma grande quantidade de fótons de alta energia, que podem surgir apenas após a decomposição de partículas de antimatéria.

As fontes desta matéria têm sido procuradas há quase 50 anos. Entre os possíveis candidatos estão as supernovas "termonucleares" e os buracos negros supervorazes — os microquasares. No entanto, segundo Roland Crocker, as buscas da antimatéria nestes cenários praticamente não têm dado resultados. O número de microquasares conhecidos no centro de galáxia é extremamente baixo — os cientistas conhecem apenas quatro objetos deste tipo. Quanto às supernovas, os cientistas não conseguem encontrar um mecanismo real para o aparecimento de antimatéria.

Todavia, a equipa de Crocker achou uma solução, tendo observado quais são os elementos que aparecem após as explosões de supernovas do primeiro tipo. Tais deflagrações, de acordo com os astrônomos, são resultado da fusão de pares de anãs brancas. A união da matéria delas causa uma "genuína" explosão termonuclear, após a qual das estrelas não restam nem vestígios.

As temperaturas dentro dessas anãs no momento da explosão são tão altas que lá se forma quase toda a tabela periódica de elementos químicos, inclusive os instáveis, cuja decomposição leva à formação tanto de matéria como de antimatéria. Entre estes elementos estão o níquel-56, titânio-44 e alumínio-26.

Tendo analisado como se formam e se decompõem os elementos, Crocker e seus colegas chegaram à conclusão que o titânio-44 é o candidato ideal para o papel de fonte principal de antimatéria da galáxia.

De acordo com o cientista, antes o titânio-44 não era considerado como "fornecedor principal" de antimatéria porque os cientistas pensavam que suas fontes principais eram as supernovas normais, originadas pelo colapso gravitacional de estrelas grandes com seus estoques de hidrogénio e hélio esgotados. A quantidade de titânio produzido por elas é cerca de quatro vezes inferior àquela que é precisa para explicar a existência de antimatéria no núcleo da Via Láctea.

Como mostram os cálculos dos cientistas, este problema pode ser resolvido se a fonte básica de titânio forem as supernovas do primeiro tipo, produzidas pela fusão de duas anãs brancas, uma das quais é constituída completamente de hélio e a outra — de carbono e oxigênio. As observações das supernovas indicam que tais explosões ocorrem uma vez em cada 500 anos.

Fonte: https://br.sputniknews.com