Físico prevê como o universo pode acabar

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No final do Universo, muito depois da última cintilação das estrelas brilhantes, pode haver um conjunto de explosões.

No final do Universo, muito depois da última das estrelas, as chamadas supernovas obscuras, anunciarão na escuridão infinita enquanto o Universo se afunda em dormência, um novo estudo sugere.

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Físico prevê como o universo pode acabar
Foto: (reprodução/internet)

Estas novas supernovas agora propostas são uma variedade especial que ainda não aconteceu em nenhum lugar do Universo. As supernovas podem ser os últimos eventos que acontecem no Universo, que nessa altura será um lugar em grande parte vazio, onde a temperatura se aproxima de zero absoluto.

As vidas e mortes das estrelas são determinadas por sua massa. As grandes -10 ou mais vezes a massa do Sol- explodem como supernovas e podem se tornar buracos negros.

Mas as menores, que não produzem elementos mais pesados através da fusão nuclear, terminam suas vidas como pequenas cascas densas de estrelas conhecidas como anãs brancas. Ao longo de trilhões de anos, elas escurecem e se transformam em objetos congelados e sem luz, conhecidos como anãs marrons.

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Um novo artigo, a ser publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, descreve como essas anãs marrons podem finalmente liberar os pedaços finais de luz no Universo à medida que explodem como supernovas.

Mistérios que rodam o universo

As supernovas anãs marrons se formariam através de um processo quântico conhecido como fusão picnonuclear. As estrelas são normalmente alimentadas pela fusão termonuclear, onde altas temperaturas e pressões superam a repulsão elétrica natural dos núcleos atômicos, permitindo que os átomos se fundam em elementos novos e mais pesados.

Mas na fusão picnonuclear, o túnel quântico permite que os núcleos atômicos se aproximem uns dos outros mais do que normalmente o fariam. A fusão picnonuclear pode assim transformar muito lentamente os elementos da anã branca em ferro – o último elemento que pode ser criado pela fusão.

“Estas reações levam um tempo insanavelmente longo”, disse o autor do estudo Matt Caplan, físico teórico da Illinois State University. “Você poderia esperar um milhão de anos e não ver uma única reação de fusão em uma anã marrom”.

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Em comparação, o Sol funde mais de 10^38 prótons por segundo. Converter uma anã marrom em ferro por fusão picnonuclear levaria um espantoso período de anos.

“Estas escalas de tempo são enormes”, disse Fred Adams, astrofísico da Universidade de Michigan, que não estava envolvido na nova pesquisa.

“Esperamos que os maiores buracos negros possíveis sejam evaporados em escalas de tempo de apenas cerca de 10 a 100 anos, o que é instantâneo em comparação com os tempos discutidos no artigo”.

Uma vez que a anã marrom era principalmente ferro, ela seria esmagada por sua própria massa. Este colapso em fuga – a supernova – desencadearia uma enorme implosão que ejeta as camadas externas que sobram.

Nas estrelas maiores de hoje, esta pilha de ferro é também o que leva às supernovas mais comuns, as chamadas supernovas de colapso do núcleo.

O fim de tudo?

As supernovas anãs negras, entretanto, só ocorreriam em estrelas anãs marrons com massas entre 1,16 e 1,35 vezes maiores do que as do Sol. Essas estrelas anãs marrons, por sua vez, são criadas a partir de estrelas típicas que começam com seis a 10 vezes a massa do Sol.

“Não é exatamente uma população rara, mas também não é a mais comum”, disse Caplan.

Na verdade, essas estrelas constituem hoje cerca de 1% de todas as estrelas, e Caplan estima que haverá cerca de um bilhão de trilhões (10^21) dessas supernovas antes do fim do Universo.

Como as anãs obscuras têm massas relativamente baixas, as supernovas anãs marrons seriam provavelmente um pouco menores do que as que ocorrem no Universo atual, mas ainda assim espetaculares em um Universo que de outra forma seria uma pura escuridão.

Após estes últimos raios de luz, nada mais no Universo será capaz de explodir ou brilhar.

Assim, enquanto o Universo aparentemente terminará em gelo, haverá uma centelha de fogo ao longo do caminho.

Traduzido e adaptado por equipe Revolução.etc.br

Fonte: Science Alert ,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

 

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