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Novas pesquisas estão desafiando o status quo científico sobre os limites do mapa nuclear em ambientes estelares quentes, onde as temperaturas atingem bilhões de graus Celsius.
O mapa nuclear é uma forma de mapear diferentes tipos de núcleos atômicos com base no número de prótons e nêutrons, e as “linhas de gotejamento” podem ser vistas como os limites ou bordas deste mapa. Pesquisadores da Universidade de Surrey e da Universidade de Zagreb descobriram que essas linhas de gotejamento, que definem o número máximo de prótons e nêutrons dentro de um núcleo, mudam dinamicamente com a temperatura.
As descobertas desafiam a visão de que as linhas de gotejamento e o número de núcleos ligados não são sensíveis à temperatura.
A Dra. Esra Yuksel, coautora do estudo da Universidade de Surrey, argumenta que a comunidade da física deve compreender os limites do mapa nuclear. Ela disse:
“Considerando que os núcleos que participam na maioria dos processos no universo são quentes, é fundamental compreender quantos prótons e nêutrons se ligam em ambientes extremos. Nosso objetivo é determinar quais núcleos podem contribuir para reações e processos nucleares, especialmente em ambientes estelares extremamente quentes. como supernovas e fusões de estrelas de nêutrons. Esses ambientes extremamente quentes são onde a maioria dos elementos químicos mais pesados que o ferro são produzidos. Até nosso estudo, não sabíamos muito sobre essas ‘linhas de gotejamento’ (limites) em temperaturas medidas em bilhões de graus Celsius.”
O estudo, publicado em Comunicações da Natureza, descobriram que o aumento das temperaturas altera significativamente os limites do gráfico nuclear. A descoberta mostra que existem mais núcleos dentro das linhas de gotejamento para núcleos quentes do que para núcleos frios.
Os investigadores de Surrey e Zagreb utilizaram cálculos teóricos para prever propriedades nucleares e linhas de gotejamento a temperaturas até 20 mil milhões de graus Celsius. Eles descobriram que em temperaturas de até 10 bilhões de graus Celsius, as linhas de gotejamento e o número de núcleos ligados já começaram a mudar. A temperaturas mais elevadas, os efeitos da casca desaparecem e estas alterações tornam-se mais visíveis.
O Dr. Yuksel conclui:
“Nosso trabalho demonstra que as linhas de gotejamento nucleares deveriam ser vistas como limites evolutivos que mudam dinamicamente com a temperatura. Antes desta pesquisa, as linhas de gotejamento nucleares em temperaturas finitas eram desconhecidas, e o conhecimento sobre núcleos em ambientes estelares quentes era limitado, uma vez que a maioria dos estudos teóricos e experimentais estão restritos apenas a temperaturas zero.
“Estas novas informações ajudam-nos a compreender como a temperatura altera a estabilidade e a estrutura dos núcleos atómicos. Este conhecimento é importante não só para a física nuclear, mas também para a compreensão da modelação de eventos astrofísicos extremos, como fusões de estrelas de neutrões e supernovas com colapso do núcleo. “
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