"SUPERNOVA DE ANÃ NEGRA": FÍSICO CALCULA QUANDO TERÁ LUGAR A ÚLTIMA SUPERNOVA DO UNIVERSO 18 de agosto de 2020
Impressão de artista de uma anã castanha escura, que pode ter um aspeto idêntico às anãs negras que se prevê formarem-se no futuro distante.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
O fim do Universo como o conhecemos não chegará com um "bang". A maioria das estrelas desaparecerá muito, muito lentamente, à medida que as suas temperaturas chegam a zero.
"Será um local um pouco triste, solitário e frio," disse o físico teórico Matt Caplan, que acrescentou que ninguém estará por perto para testemunhar esta longa despedida que ocorrerá num futuro muito distante. A maioria dos cientistas pensa que, quando o Universo chegar ao fim, tudo ficará escuro. "É conhecido como 'morte do calor', onde o Universo será composto principalmente por buracos negros e estrelas queimadas," disse Caplan, que imaginou uma imagem ligeiramente diferente quando calculou como algumas destas estrelas mortas podem mudar ao longo dos éones.
Pontuando a escuridão, poderão existir "fogos de artifício" silenciosos - explosões de remanescentes estelares que não eram suposto explodir. Um novo trabalho teórico por Caplan, professor assistente de física na Universidade Estatal de Illinois, EUA, descobriu que muitas anãs brancas podem explodir como supernovas num futuro distante, muito depois de tudo o resto no Universo ter morrido e ter ficado calmo.
No Universo atual, a morte dramática de estrelas massivas em explosões de supernova ocorre quando reações nucleares internas produzem ferro no núcleo. O ferro não pode ser queimado pelas estrelas - acumula-se como um veneno, desencadeando o colapso da estrela e criando uma supernova. Mas as estrelas mais pequenas tendem a morrer com um pouco mais de dignidade, encolhendo e tornando-se anãs brancas no final das suas vidas.
"Estrelas com menos de 10 vezes a massa do Sol não têm gravidade ou densidade para produzir ferro nos seus núcleos da mesma forma que as estrelas massivas, de modo que não podem explodir agora como uma supernova," realçou Caplan. "À medida que as anãs brancas arrefecem nos próximos biliões de anos, ficarão mais escuras, eventualmente congelam e tornam-se estrelas 'anãs negras' que já não brilham." Tal como as anãs brancas de hoje, serão constituídas principalmente de elementos leves como carbono e oxigénio e terão o tamanho da Terra, mas conter quase a mesma massa do Sol, as suas "entranhas" comprimidas a densidades milhões de vezes maiores do que qualquer coisa na Terra.
Mas só porque são frias não significa que as reações nucleares parem. "As estrelas brilham por causa da fusão termonuclear - são quentes o suficiente para esmagar pequenos núcleos juntos e formar núcleos maiores, o que liberta energia. As anãs brancas são cinzas, estão queimadas, mas as reações de fusão ainda podem acontecer por causa do tunelamento quântico, só que muito mais lentamente," disse Caplan. "A fusão ocorre, mesmo a temperatura zero, só demora muito tempo." Ele observou que esta é a chave para transformar anãs negras em ferro e desencadear uma supernova.
O novo trabalho de Caplan, aceite para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, calcula quanto tempo essas reações nucleares levam para produzir ferro e quanto ferro as anãs negras de tamanhos diferentes precisam para explodir. Ele chama às suas explosões teóricas "supernovas de anãs negras" e calcula que a primeira terá lugar daqui a aproximadamente 101100 anos. "Em anos, é como dizer a palavra 'bilião' quase cem vezes. Se o escrevêssemos, ocuparia a maior parte de uma página. É assustadoramente longe no futuro."
Claro, nem todas as anãs negras vão explodir. "Apenas as anãs negras mais massivas, com cerca de 1,2 a 1,4 vezes a massa do Sol, vão explodir." Ainda assim, isso significa que até 1% de todas as estrelas que existem hoje, cerca de mil triliões, podem morrer desta maneira. Quanto ao resto, permanecerão anãs negras. "Mesmo com reações nucleares muito lentas, o nosso Sol ainda não tem massa suficiente para explodir numa supernova, mesmo num futuro muito distante. Nem que transformássemos todo o Sol em ferro."
Caplan calcula que as anãs negras mais massivas vão explodir primeiro, seguidas por estrelas progressivamente menos massivas, até que não existam mais estrelas para explodir após cerca de 1032.000 anos. Neste ponto, o Universo pode ficar realmente morto e silencioso. "É difícil imaginar algo a surgir depois disso, as supernovas de anãs negras podem ser a última coisa interessante a acontecer no Universo. Podem ser as últimas supernovas de todos os tempos." Quando as primeiras anãs negras explodirem, o Universo já estará irreconhecível. "As galáxias ter-se-ão dispersado, os buracos negros evaporado e a expansão do Universo terá separado todos os objetos remanescentes para tão longe que nenhum verá qualquer dos outros explodir. Nem será fisicamente possível a luz viajar para tão longe."
Mesmo que nunca nada, nem ninguém consiga alguma vez ver uma supernova de anã negra, Caplan não parece preocupado. "Eu tornei-me físico por uma razão. Eu queria pensar sobre as grandes questões - porque é que o Universo existe, e como vai terminar?" Quando questionado sobre a próxima grande questão, Caplan respondeu: "Talvez possamos tentar simular uma supernova de anã negra. Se não as podemos ver no céu, então pelo menos podemos vê-las através de um computador."
