Astrônomos detectam flúor em galáxia primordial

Com informações do ESO - 04/11/2021

Esta concepção artística mostra a NGP-190387, uma galáxia que está tão longe que a sua luz demorou mais de 12 bilhões de anos para chegar até nós.
[Imagem: ESO/M. Kornmesser]

Formação do flúor

Uma nova descoberta está lançando luz sobre como o flúor - um elemento que se encontra nos nossos ossos e dentes - se forma no Universo.

Com o auxílio do radiotelescópio Alma, no Chile, uma equipe de astrônomos detectou este elemento numa galáxia que está tão longe que sua luz demora mais de 12 bilhões de anos para chegar até nós. Esta é a primeira vez que se descobre flúor em uma galáxia com formação estelar tão distante.

"Tal como a maioria dos elementos que nos rodeiam, o flúor é criado no interior das estrelas, mas, até agora, não sabíamos exatamente como é que este elemento se formava. Nem sequer sabíamos que tipo de estrelas dava origem à maior parte do flúor que existe no Universo," explicou Maximilien Franco, da Universidade de Hertfordshire, no Reino Unido.

Franco e colegas descobriram flúor (sob a forma de fluoreto de hidrogênio) nas enormes nuvens de gás da galáxia NGP-190387, observada quando o Universo tinha apenas 1,4 bilhão de anos de idade, ou seja, cerca de 10% da sua idade atual.

Uma vez que as estrelas expelem os elementos que formam nos seus núcleos quando chegam ao fim das suas vidas, esta detecção implica que as estrelas que formaram o flúor devem ter vivido e morrido muito rapidamente.

As estrelas Wolf-Rayet são quentes e massivas, com tempos de vida de apenas alguns milhões de anos, terminando suas vidas em explosões de supernova, ejetando para o espaço os elementos que forjaram nos seus núcleos.
[Imagem: ESO/L. Calçada]

Estrelas Wolf-Rayet e assintóticas gigantes

A equipe acredita que estrelas do tipo Wolf-Rayet - estrelas muito massivas, com um tempo de vida de apenas alguns milhões de anos - são os locais mais prováveis de produção de flúor.

Os cientistas acham que estas estrelas são necessárias para explicar as enormes quantidades de fluoreto de hidrogênio descobertas pela equipe. As estrelas Wolf-Rayet tinham já sido sugeridas anteriormente como possíveis fontes de flúor cósmico, no entanto, até agora, os astrônomos não sabiam o quão importantes elas eram na produção deste elemento no Universo primordial.

"Descobrimos que as estrelas Wolf-Rayet, que se encontram entre as mais massivas que conhecemos e podem explodir de forma violenta quando chegam ao final das suas vidas, nos ajudam, de certo modo, a manter uma boa higiene bucal," brincou Franco.

Além dessas estrelas, surgiram igualmente no passado outros cenários para explicar como o flúor é produzido e expelido, como por exemplo, as pulsações de estrelas gigantes evoluídas com massas que vão até algumas vezes a do nosso Sol, as chamadas estrelas do ramo das assintóticas gigantes. No entanto, a equipe acredita que estes cenários, alguns dos quais com uma duração de bilhões de anos, podem não explicar completamente a quantidade de flúor que vemos na NGP-190387.

"Esta galáxia precisou de apenas algumas dezenas ou centenas de milhões de anos para ter níveis de flúor comparáveis aos encontrados em estrelas na Via Láctea, que tem 13,5 bilhões de anos de idade. Este é um resultado completamente inesperado," reconheceu a professora Chiaki Kobayashi. "As nossas medições colocam novos limites na origem do flúor, que estudamos já há duas décadas".

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