O enigma cósmico da origem dos elementos

0
1381

Por Roberta Antolini
Publicado no Laboratori Nazionali del Gran Sasso

Foi observada pela primeira vez no Laboratório Nacional de Gran Sasso, uma rara reação nuclear que ocorre em estrelas gigantes vermelhas, um tipo de estrela no qual o nosso sol evoluirá. O resultado vem do experimento LUNA, o único acelerador do mundo que funciona em um centro de pesquisa subterrâneo.

Esta é a primeira observação direta do processo de produção de sódio dentro destas estrelas, uma das reações nucleares fundamentais para a construção dos elementos que constituem o universo. O estudo foi publicado na Physical Review Letters.

LUNA (Laboratório de Astrofísica Nuclear Subterrâneo) é um pequeno acelerador linear, o único no mundo instalado em um laboratório subterrâneo, protegido dos raios cósmicos. Seu objetivo é estudar as reações nucleares que ocorrem no coração das estrelas, aonde, como em uma fascinante e explosiva cozinha cósmica, vem produzindo os elementos que compõe a matéria, para depois se dispersarem em poeira cósmica, em seguida, em explosões gigantescas.

Neste experimento foi observado pela primeira vez três “ressonâncias” em uma reação do ciclo néon sódio através do qual é produzido o sódio nas gigantes vermelhas e se libera energia. Uma “ressonância” análoga a que acontece em acústica, é uma condição particular que torna extremamente provável a reação interna da estrela.

LUNA recria as energias de reações nucleares, reportando, com seu acelerador, o relógio de volta no tempo até uma centena de milhões de anos após o Big Bang, quando se formavam as primeiras estrelas e se desencadeavam os processos que deram origem ao mistério que ainda não conseguimos compreender completamente, como a enorme variabilidade na quantidade dos elementos presentes no universo.

Este resultado é uma importante peça do enigma cósmico sobre a origem dos elementos que o experimento estuda por 25 anos”. – comenta Paolo Prati Spokesperson do experimento LUNA – As estrelas produzem energia e simultaneamente ajustam os átomos por meio de uma rede complexa de reações nucleares. Pouquíssimas destas reações têm sido estudadas nas condições que ocorrem dentro das estrelas, e destes poucos resultados, muitos são obtidos com este acelerador.

LUNA usa um acelerador linear de pequenas dimensões nos quais feixes de hidrogênio ou hélio são acelerados e feitos colidirem contra um alvo (constituído, neste caso, de um isótopo de néon), produzindo outras partículas. Detectores especiais captam os produtos de colisões e identificam a reação que se pretender estudar. Tratando-se de processos extremamente raros, é essencial que o dispositivo seja colocado no silêncio cósmico do Laboratório Nacional de Gran Sasso, aonde se encontra protegido da chuva de partículas proveniente do cosmos e raios cósmicos.

LUNA é uma colaboração internacional de cerca de 50 pesquisadores italianos, alemães, húngaros e escoceses, cujo participam do Instituto Nacional de Física Nuclear pela Itália, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf pela Alemanha, MTA-ATOMKI pela Hungria e School of Physics and Astronomy da Universidade de Edimburgo pelo Reino Unido. Na Itália colaboram no experimento: o Laboratório Nacional de Gran Sasso do INFN, as seções INFN e as seções INFN e as universidades de Bari, Genova, Milano, Napoli, Padova, Roma La Sapienza, Torino e l’Osservatorio INAF di Teramo.

CONTINUAR LENDO