Fim do Universo contará com explosões de anãs negras em supernovas

Astrônomo da Universidade Estadual de Illinois, nos Estados Unidos, acredita que fenômenos serão “a última coisa interessante” antes do Universo morrer

Como será o fim do Universo? Para os especialistas que acreditam na morte térmica do Cosmos, tudo será um tanto monótono, pois só existirão buracos negros e estrelas extintas. Mas para o astrônomo Matt Caplan, da Universidade Estadual de Illinois, nos Estados Unidos, esse cenário não será de todo desinteressante.
Segundo o especialista, a monotonia será vez ou outra quebrada por explosões de astros conhecidos como anãs negras. Um artigo sobre a pesquisa já foi aceito e será publicado em breve no periódico científico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
No Universo, algumas vezes estrelas massivas morrem após explodirem em supernova. Esse fenômeno, por sua vez, ocorre quando reações produzem ferro no núcleo do astro, pois a substância não pode ser incinerada e se acumula, desencadeando o colapso da estrela e criando uma supernova.
Estrelas menores, entretanto, tendem a morrer mais “tranquilamente”, se encolhendo e se transformando em anãs brancas. “Estrelas com menos de 10 vezes a massa do Sol não têm gravidade ou densidade para produzir ferro em seus núcleos da mesma forma que estrelas massivas, então não podem explodir em supernova“, explicou Caplan, em comunicado.
De acordo com o físico, à medida que as anãs brancas forem esfriando nos próximos trilhões de anos, ficarão mais escuras, eventualmente congelarão e se tornarão anãs negras. Esses corpos celestes serão compostos principalmente de elementos leves como carbono e oxigênio e terão o tamanho da Terra. Já suas densidades serão absurdamente maiores: estima-se que cada anã negra terá quase a mesma quantidade de massa que o nosso Sol.
Mas as novas características desses corpos celestes não impedirão reações em seus núcleos. Como observou Caplan, uma estrela brilha graças ao processo de fusão termonuclear, que ocorre quando ela está tão quente que seus átomos se unem, formando outras partículas e liberando energia.
Embora demore muito, a fusão também pode ocorrer em temperaturas muito baixas — e essa é a chave do estudo de Caplan. Para ele, esse fenômeno, mesmo lento, pode transformar as anãs negras em ferro e desencadear supernovas. “A fusão acontece, mesmo em temperatura zero, só leva muito tempo”, disse o astrônomo.
Em seu novo estudo, o pesquisador calculou quanto tempo essas reações nucleares levam para produzir ferro e quanto ferro anãs negras de tamanhos diferentes precisam para explodir. Sua conclusão foi de que a primeira “supernova de anã negra”, como apelidou o fenômeno, ocorrerá em 10^1100 anos. “[Esse número] equivale a dizer a palavra ‘trilhão’ quase cem vezes”, pontuou Caplan. “Se você o escrevesse, ocuparia quase uma página. É assustadoramente distante no futuro”.
Nem todas as anãs negras, entretanto, irão explodir, apenas as mais massivas cuja massa está entre 1,2 e 1,4 vezes a do Sol. “Mesmo com reações nucleares muito lentas, nosso Sol ainda não tem massa suficiente para explodir em uma supernova, nem em um futuro distante”, exemplificou Caplan. “Você poderia transformar todo o Sol em ferro e ele ainda não estouraria”.
Ainda assim, pensando no Universo como um todo, isso significa que até 1 por cento de todas as estrelas existentes hoje, cerca de um bilhão de trilhão de estrelas, podem morrer dessa maneira. Quanto ao resto, permanecerão sendo anãs negras.
Caplan também concluiu que os astros mais massivos explodirão primeiro, seguidos por estrelas progressivamente menos massivas. “[Quando isso acontecer] as galáxias terão se dispersado, os buracos negros terão evaporado e a expansão do Universo terá puxado todos os objetos restantes para tão longe que nenhum deles verá qualquer um dos outros explodir”, observou o cientista. “Nem mesmo será fisicamente possível para a luz viajar tão longe”.
Essas explosões durarão milênios até que, cerca de 10^32000 anos depois, não haverá mais nenhuma anã negra capaz de explodir em supernova. Nesse ponto, é provável que o Universo realmente esteja morto e silencioso. “É difícil imaginar algo acontecendo depois disso, as supernovas de anãs negras podem ser a última coisa interessante a acontecer no Universo”, afirmou Caplan.

Fonte: Revista Galileu