Os anéis de árvores antigas podem conter histórias de explosões espaciais épicas

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Créditos: Matteo Colombo / Moment / Getty Images.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Uma estrela massiva morrendo não é um evento pacífico. Ela bombardeia os arredores com seu material externo em uma explosão colossal, irradiando o espaço com radiação gama de alta energia por vários anos. O espaço vazio não é a única coisa exposta a essa radiação, no entanto. Uma nova pesquisa sugere que as árvores antigas da Terra podem conter evidências dessas explosões celestes.

“Esses são eventos extremos e seus efeitos potenciais parecem coincidir com os registros de anéis de árvores”, explicou o geocientista Robert Brakenridge, da Universidade de Colorado Boulder (EUA).

Curiosamente, é muito difícil dizer com que frequência as estrelas da Via Láctea explodem. Várias técnicas diferentes sugeriram que deveria haver de uma a três supernovas locais por século, mas a observação mais recente de uma supernova da Via Láctea registrada a olho nu foi há mais de 400 anos.

Há evidências que sugerem que supernovas podem passar despercebidas por nós, como o resto de uma estrela que se acredita ter explodido cerca de 120 anos atrás. Portanto, é provável que nossos registros humanos estejam incompletos, embora esperássemos ver eventos de supernovas com bastante clareza, senão com nossos olhos, então com telescópios, à medida que o brilho aumenta e diminui com o tempo.

Talvez precisássemos olhar um pouco mais perto de casa para ‘ver’ essas supernovas.

Brakenridge e sua equipe encontraram o que poderiam ser os vestígios de antigas supernovas próximas em anéis de árvores que datam de 40.000 anos atrás. E nos últimos 15.000 anos, seus resultados indicam, poderia ter havido quatro supernovas perto o suficiente da Terra para deixar sua assinatura nas árvores.

A pista está na abundância de um isótopo radioativo de carbono chamado carbono-14, ou radiocarbono. O radiocarbono só ocorre na Terra em pequenas quantidades em comparação com os outros isótopos de carbono que ocorrem naturalmente.

É formado na atmosfera superior através do bombardeio de raios cósmicos do espaço. Quando os raios cósmicos entram na atmosfera, eles interagem com os átomos de nitrogênio locais para desencadear uma reação nuclear que produz radiocarbono. Como os raios cósmicos estão constantemente fluindo pelo espaço, a Terra recebe um suprimento mais ou menos estável de radiocarbono.

Parte disso pode ser encontrada, naturalmente, nos anéis das árvores. E de vez em quando, um grande pico de radiocarbono aparece em anéis de árvores, desaparecendo ao longo de vários anos. Uma vez que uma fonte conhecida bastante significativa de raios cósmicos é a atividade solar, esses picos são geralmente interpretados como evidência de erupções solares e tempestades.

Porém, Brakenridge e sua equipe acham que há outra explicação.

“Na verdade, existem apenas duas possibilidades: uma erupção solar ou uma supernova”, disse ele. “Acho que a hipótese da supernova foi descartada muito rapidamente”.

Para testar a validade da hipótese da supernova, ele e sua equipe checaram os registros. Primeiro, eles fizeram uma lista de supernovas conhecidas nos últimos 40.000 anos, rastreáveis ​​através dos remanescentes de supernovas da nebulosa que deixaram para trás. Em seguida, eles compararam essa lista com o registro de picos de radiocarbono em anéis de árvores do mesmo período.

Curiosamente, eles descobriram que as oito supernovas mais próximas da Terra parecem corresponder a um pico de radiocarbono. E quatro, em particular, se destacaram.

supernova Vela, que explodiu há cerca de 12.300 anos a uma distância de 800 anos-luz da Terra, correspondeu a um aumento de 3% no radiocarbono. A supernova G114.3 + 00.3, que explodiu há cerca de 7.700 anos a uma distância de cerca de 2.300 anos-luz, correspondeu a um aumento de 2%.

A Supernova Vela Jr., cujo a data do evento é difícil de avaliar, poderia ter ocorrido há 2.800 anos, correspondendo a um pico de radiocarbono de 1,4%. E, finalmente, a HB9, que explodiu 5.400 anos atrás a uma distância de 1.000 a 4.000 anos-luz, corresponde a um pico de radiocarbono de 0,9 por cento.

No que diz respeito às evidências, isso está longe de ser conclusivo neste estágio. Dada a dificuldade de datação, por exemplo, da supernova Vela Jr., não se pode afirmar com certeza se o pico de radiocarbono corresponde absolutamente à explosão.

Mas os resultados sugerem que a hipótese absolutamente justifica uma investigação mais aprofundada.

“O que me faz continuar”, disse Brakenridge, “é quando olho para o registro terrestre e digo: ‘Meu Deus, os efeitos preditos e modelados parecem estar lá'”.

E, se for o caso, os anéis das árvores podem ser uma excelente ferramenta para estudar a história das explosões de nossa galáxia. Eles poderiam ajudar a finalmente localizar aquelas supernovas antigas que se mostraram difíceis de registrar. E, por sua vez, isso poderia nos ajudar a montar um censo das supernovas próximas que esclarece a frequência com que as estrelas da Via Láctea explodem.

A pesquisa foi publicada no International Journal of Astrobiology.