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Queimando hidrogênio: cientistas decifram fusão nuclear do Sol pela 1ª vez

O detector Borexino está no Laboratori Nazionali del Gran Sasso do INFN, na Itália - Borexino Collaboration
O detector Borexino está no Laboratori Nazionali del Gran Sasso do INFN, na Itália Imagem: Borexino Collaboration

Nicole D'Almeida

Colaboração para Tilt

26/11/2020 18h14

Cientistas coletaram a primeira prova experimental do tipo de fusão nuclear que ocorre no Sol. A descoberta foi feita por uma equipe internacional com 100 cientistas da Borexino Collaboration, um experimento de neutrino solar no subsolo de um laboratório italiano.

As estrelas geram energia por um processo conhecido como "queima de hidrogênio", no qual acontece a conversão de hidrogênio em hélio. Isso pode ocorrer de duas maneiras:

  • Pela reação próton-próton na qual a fusão de dois núcleos de hidrogênio dá origem ao deutério e, assim, formando o hélio.
  • Pelo ciclo carbono-nitrogênio-oxigênio (CNO), que envolve elementos mais pesados, como carbono, nitrogênio e oxigênio.

O primeiro processo normalmente é predominante em estrelas menores, como o Sol. Já o segundo ocorre principalmente em estrelas maiores e mais quentes.

O artigo publicado esta semana na revista Nature revela que o Sol realiza o ciclo de fusão CNO, um processo que envolve elementos pesados para uma estrela do seu tamanho.

Essa descoberta é muito importante para a ciência porque confirma que o ciclo CNO existe —algo que os cientistas não foram capazes de provar desde a hipótese dele nos anos 1930. Ou seja, esse ciclo nunca foi detectado diretamente em nenhuma estrela antes. Além disso, confirmou que o processo ocorre em estrelas menores.

Neutrinos

Os processos de fusão produzem uma enorme quantidade de neutrinos, partículas subatômicas extremamente elusivas e desprovidas de carga elétrica. Essas partículas são constantemente disparadas pelo núcleo do Sol e passam direto pela Terra.

Até 420 bilhões de neutrinos atingem cada centímetro quadrado da superfície da Terra por segundo. Mas detectá-los não é a tarefa mais fácil. Para isso, os cientistas precisam de detectores muito grandes com níveis de radiação de fundo excepcionalmente baixos.

O detector Borexino está no Laboratori Nazionali del Gran Sasso do INFN, localizado no Apeninos, centro da Itália. Até então ele já havia conseguido detectar neutrinos da cadeia próton-próton. Esta é a primeira vez que conseguiu captar essas partículas liberadas pelo ciclo CNO, que são bem mais raras.

"A confirmação da queima do CNO em nosso Sol reforça nossa confiança de que entendemos como as estrelas funcionam", disse o físico Andrea Pocar da UMass Amherst no comunicado.

Errata: o texto foi atualizado
Diferentemente do informado, Andrea Pocar é um físico da instituição UMass Amherst. O erro foi corrigido.