Teoria maluca sugere que metais pesados vieram de buracos negros parasitas

Se você tivesse que classificar as coisas mais loucas do universo, existem alguns candidatos óbvios: raios gama, rajadas rápidas de rádio e quasares, por exemplo. Mas nenhuma lista estaria completa sem os buracos negros e os primeiros menos densos dos buracos negros, a estrela de nêutrons. Essas coisas super comprimidas podem causar deformações doidas no espaço. Então, o que acontece se um engolisse o outro?

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Alguns cientistas acham que o resultado seria algo muito pesado… Literalmente. Um time de pesquisadores das Universidades de Los Angeles e San Diego consideraram que a interação entre buracos negros que se formaram segundos após o big bang e as estrelas de nêutrons, densas massas de nêutrons que estavam a apenas alguns quilômetros distantes de tudo isso e cheias de massa. E aí os pesquisadores pensam que o metal pesado do universo pode ter acontecido a partir dessa interação.

O problema é que os cientistas não sabem direito de onde vieram determinados elementos que se formam rapidamente. Um artigo da Physics World explica que alguns dos cientistas pensaram que a resposta seria certos tipos de supernovas, e outros mudaram de ideia e acharam que os elementos vieram de estrelas de nêutrons que colidiram. Mas as colisões de estrelas de nêutrons não parecem acontecer com frequência o suficiente para dar conta de todo o metal.

Antes de avançarmos disso, vale apontar que essa hipótese exige fechar os olhos para muitas coisas. Primeiro, exige que buracos negros primordiais existam – ninguém chegou a descobri-los. Depois, exige que a ideia controversa de que os buracos negros primordiais contem como parte da matéria escura do universo, aquela coisa que parece ser responsável por cinco sextos da gravidade que medimos e que cientistas ainda não conseguiram detectar. No entanto, estrelas de nêutrons são reais.

Então, aqui está o que acontece: uma estrela de nêutrons encontra como um pequeno buraco negro primordial, pelo menos cem milhões de vezes mais leve do que o sol. O buraco negro é pequeno o suficiente para se instalar no meio da estrela de nêutrons e comer lentamente o seu centro, como se fosse um parasita. Isso faria com que a estrela de nêutrons girasse mais rapidamente e então “cuspisse” algo de sua matéria nuclear, sem aquecer demais. Enquanto processavam os números, viram que esse processo poderia explicar a misteriosa origem de alguns dos metais pesados cuja massa atômica, a soma de seus prótons e nêutrons, era maior que cem. Então, eles publicaram a descoberta neste mês, na Physical Review Letters.

Os pesquisadores esperam conseguir detectar as estrelas de nêutrons que implodem como kilonovas, ou explosões muito mais fracas do que a de uma supernova, o que poderia exibir o chamado processo de formação “r-process”. Especificamente, essas estrelas de nêutrons sem as ondas gravitacional poderiam ajudar a potencializar a teoria, como disseram os autores à Physics World.

Outros físicos parecem discordar com a hipótese do artigo, especificamente em relação a alguns dos números. Tim Lindenof da Ohio State University disse à Physics World que seus próprios cálculos não bateram, especificamente aqueles que mostravam as velocidades das estrelas de nêutrons muito próximas do centro da galáxia.

Novamente, essa é apenas uma hipótese, mas de vez em quando uma hipótese maluca é aquilo que você precisa para satisfazer a apetite por loucuras da física.

[PRL via Physics World]

Imagem do topo: NASA Goddard Space Flight Center via Flickr