Chave para compreender a origem e o futuro do cosmos

Os restos de estrelas em fim de vida, conhecidos como remanescentes estelares, são uma janela para decifrar os mistérios do universo e sua evolução. Isso não apenas nos aproxima da compreensão da origem do cosmos, mas também impulsiona a inovação tecnológica , disse William Henry Lee Alardin, físico da Universidade Nacional Autônoma do México (UNAM), que dedicou mais de 20 anos de sua carreira vida à observação de estrelas de nêutrons e buracos negros.

Em entrevista ao La Jornada , o cientista explicou que dependendo da massa inicial da estrela, o remanescente estelar pode assumir diversas formas: anãs brancas (se tiver 8 vezes a massa do Sol); estrelas de nêutrons (se tiver entre 8 e 25); e buracos negros (se você tiver 25).

Se falamos do fim de uma pequena estrela, o processo é tranquilo: suas camadas externas são ejetadas lentamente para formar uma anã branca. Por outro lado, se forem massivos terminam com uma violenta explosão, lançando elementos a 30 mil quilômetros por segundo.

Lee Alardin, que recebeu a medalha Gabino Barreda em 1992 e a Distinção Universitária Nacional para Jovens Acadêmicos em 2009, explicou que embora quase todo o hidrogênio e hélio do universo tenham sido produzidos durante o Big Bang, outros elementos como carbono, nitrogênio, oxigênio , ferro, silício, cobalto, níquel e urânio são produzidos ao longo da vida e morte das estrelas.

Laboratório natural

É importante estudar estes remanescentes porque é sob estas condições extremas que se forma a matéria de que somos feitos a nossa galáxia, o nosso planeta e nós próprios. Esses fenômenos são um laboratório natural para entender seu comportamento.

Outra razão para observar corpos como anãs brancas, anãs de nêutrons ou buracos negros, acrescentou o astrofísico, é que eles fornecem dados sobre as populações de estrelas da Via Láctea e de outras galáxias, com isso podemos entender sua distribuição espacial, sua composição química , suas idades e seus movimentos.

“Embora tenhamos feito enormes progressos em alguns tópicos, ainda não temos clareza sobre como são os processos de formação estelar e a demografia estelar. Por que existe um certo número de estrelas, de certas massas, e por que não outras?

Na estrutura em grande escala do universo, as estrelas são o alicerce fundamental da formação de galáxias, por isso, se não entendermos como elas são formadas, não entenderemos muito sobre as galáxias , afirmou.

O especialista destacou que mais um motivo para estudá-los tem a ver com as ferramentas que devem ser criadas para observá-los. “Os remanescentes estelares são muito quentes e brilham na luz ultravioleta,

Por exemplo, durante a pandemia de Covid, uma equipa informática da UNAM desenvolveu uma ferramenta para analisar radiografias do tórax para descobrir se havia lesões nos pulmões, com uma técnica muito semelhante à usada na astronomia para ver se o que se observa no espaço é um mancha ou uma galáxia.

Nos últimos 10 anos, o LIGO e o Virgo, observatórios de detecção de ondas gravitacionais, fizeram descobertas significativas. Uma delas é a presença de buracos negros em sistemas binários que possuem entre 50 e 200 vezes a massa do Sol.

Sabíamos da existência de buracos negros na nossa galáxia com 30 e 40 vezes a massa do Sol e esperamos ver mais deles. Mas o LIGO detectou buracos com massas maiores que nunca tínhamos visto antes. Isto levanta novas questões, desafios ao conhecimento: que estrelas deram origem a estes buracos negros? .

Mas o estudo dos remanescentes não só nos aproxima da compreensão da origem do cosmos, mas também impulsiona a inovação tecnológica e fortalece a colaboração internacional, disse Lee Alardín, que também dirige a coordenação de Relações e Assuntos Internacionais (CRAI) da UNAM.

“O investimento exigido pelos projetos e os locais a partir dos quais os observatórios podem ser estabelecidos são as principais razões pelas quais a astronomia é uma ciência muito internacional.

A lista de locais adequados para observar as estrelas é muito pequena, apenas alguns locais em ilhas ou cadeias de montanhas perto do mar. Agora, uma colaboração técnica e científica permite dividir a conta de um projeto.

Sobre o futuro e as grandes questões a serem resolvidas, Lee Alardin acredita que o trabalho consiste em conseguir uma melhor caracterização do cosmos a partir da detecção de ondas gravitacionais combinada com observatórios que encontram diferentes tipos de luz, como raios X ou infravermelho. Há uma seção do espectro de ondas gravitacionais que não observamos .

O investigador disse que uma aposta para os próximos anos é o projeto LISA, que pretende lançar três satélites em 2037 para observar fontes de ondas gravitacionais de baixa frequência. O que complementará as descobertas feitas por experimentos como LIGO e Virgo na faixa de altas frequências.

No México, destacou o papel desempenhado pelo telescópio robótico Colibrí, que foi instalado este ano no Observatório Astronômico Nacional de San Pedro Mártir e que tem como principal objetivo identificar e monitorar explosões de raios gama. Este dispositivo será conectado em rede com outros dois telescópios terrestres na China e com o satélite franco-chinês SVOM lançado em junho deste ano.

“Os remanescentes estelares são mais do que vestígios de estrelas extintas: são a chave para a nossa compreensão da origem e do futuro do cosmos. Com projetos como LISA e Colibrí , a humanidade está mais perto de decifrar os mistérios do universo e sua evolução.”