Explosão estelar sugere de onde vêm elementos formadores de vida

De onde vêm os elementos formadores da vida? A resposta está nas estrelas, dizem os astrofísicos e a NASA.

O oxigênio, elemento mais abundante no corpo humano, ocupa cerca de 65% de sua massa e existe em grandes quantidades no espaço do nosso Sistema Solar.

A NASA acredita que todo esse oxigênio do Sistema Solar vem da explosão de estrelas massivas.

Um exemplo é Cassiopeia A, ou simplesmente Cas A, que são os restos de uma explosão estelar — ou restos de uma supernova — que está entre as mais estudadas pelos astrofísicos. Cas A é composta principalmente de oxigênio e sua aparência é assombrosa.

Além de oxigênio, o corpo humano precisa de cálcio para manter ossos e dentes saudáveis, assim como de ferro para os glóbulos vermelhos do sangue. Verificou-se que aproximadamente metade do cálcio e cerca de 40% do ferro “também provêm dessas explosões” como as da supernova Cas A.

O restante desses elementos do Sistema Solar são formados por explosões de pequenas estrelas anãs brancas.

Os telescópios de raios-X, como o Chandra, mostram em cores que Cassiopeia A espalhou pelo espaço muitos dos elementos que existem tanto na Terra quanto no cosmos em geral; entre eles os precursores da vida humana, explicou a NASA ao publicar uma nova imagem em 12 de dezembro.

Estes são: “silício (vermelho), enxofre (amarelo), cálcio (verde) e ferro (roxo)”.

Supernova Cassiopeia em uma imagem de raio-X feita pelo telescópio Chandra (NASA)
Supernova Cassiopeia em uma imagem de raio-X feita pelo telescópio Chandra (NASA)

Cada um desses elementos produz raios-X dentro de níveis de energia específicos, que podem ser detectados e mapeados como nesta imagem. A onda expansiva da explosão se parece com um anel externo azulado.

De outro lado temos o oxigênio, que é o elemento mais abundante em Cas A, porém a emissão de raios-X se estende através de um amplo nível de energias, não sendo possível portanto isolá-lo nessa imagem.

Cassiopeia A em outra imagem, desta vez combinada. Esta é a soma de como é vista pelos telescópios Spitzer (vermelho), Hubble (laranja) e Chandra (verde e azul)
Cassiopeia A em outra imagem, desta vez combinada. Esta é a soma de como é vista pelos telescópios Spitzer (vermelho), Hubble (laranja) e Chandra (verde e azul)

Outros elementos que não apareceram na última imagem de Chandra são: carbono, nitrogênio, fósforo e hidrogênio. Estes foram detectados por vários telescópios que observam o espectro eletromagnético.

“Junto com a detecção de oxigênio, isso significa que todos os elementos necessários para construir um DNA, molécula que transporta informações genéticas, estão em Cas A”, destaca a NASA.

DNA no espaço (Explore Space)
DNA no espaço (Explore Space)

Supernovas “geram temperaturas extremamente elevadas, milhões de graus, mesmo milhares de anos após a explosão. Isso significa que muitos remanescentes de supernovas, incluindo Cas A, brilham mais intensamente em comprimentos de onda de raios X que são indetectáveis usando-se outros tipos de telescópios”.

O telescópio Chandra não apenas identificou muitos dos elementos que estão presentes, como também quanto de cada um é lançado para o espaço interestelar; por exemplo: a quantidade de ferro é equivalente a cerca de 70 mil Terras.

O elevado número de milhões de massas equivalente à Terra que são ejetadas para o espaço a partir de Cas A, equivale a cerca de três vezes a massa do sol.

Cassiopeia A: sequência artística animada de sua explosão (Hubble-ESA)
Cassiopeia A: sequência artística animada de sua explosão (Hubble-ESA)

Cassiopeia A

Especialistas da NASA são da opinião de que a explosão estelar que criou Cas A ocorreu em torno do ano de 1680.

Antes disso, antes de explodir, a estrela provavelmente possuía cinco vezes a massa do Sol. Mas no início de sua vida, ela teria uma massa cerca de 16 vezes maior que a do Sol.

Ela perdeu cerca de dois terços desta massa devido a um forte vento que soprou sobre a estrela várias centenas de milhares de anos antes da explosão”, informa a equipe do Chandra.

Sua vida começou graças à união de hidrogênio e hélio em seu núcleo. Lá, elementos mais pesados também se fundiram, liberando a energia necessária para vencer os efeitos da gravidade.

Os astrônomos calculam que “essas reações continuaram até formarem ferro no núcleo da estrela. Neste ponto, a nucleossíntese adicional consumiria energia em vez de produzi-la, de modo que a gravidade fez com que a estrela implodisse e formasse um denso núcleo estelar conhecido como estrela de nêutrons”.

O que ainda não se conseguiu explicar é por que ocorreu a explosão massiva que vemos hoje em Cas A.

Nela, observa-se reações nucleares, geradas por materiais externos à estrela, quando são expulsos para fora pela explosão da supernova.

O telescópio Chandra foi lançado ao espaço em 1999. “Os diferentes conjuntos de dados do Chandra revelaram novas informações sobre a estrela de nêutrons em Cas A, os detalhes da explosão e a forma como os detritos são lançados ao espaço”, concluiu a NASA.

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