Os cientistas descobriram pistas para um novo mundo de elementos além da tabela periódica. Um novo estudo descobriu que estrelas antigas podem ter produzido elementos extremamente pesados ​​que eram desconhecidos pela ciência. A rica diversidade de elementos do universo atual se deve às estrelas. Estas fábricas cósmicas retiram elementos do seu ambiente e fundem-nos para criar novos elementos e, quando as estrelas eventualmente morrem, espalham os frutos do seu trabalho por todo o universo. Isto dá à próxima geração de estrelas um ponto de partida mais avançado, permitindo-lhes produzir mais elementos e mais pesados.

Mas quais são os limites deste processo e quão pesado pode ser um elemento? Essas questões são o foco de novas pesquisas realizadas por cientistas da Universidade Estadual da Carolina do Norte.

O peso dos elementos é determinado pela sua massa atômica, que é definida como o número de prótons e nêutrons no núcleo de um único átomo do elemento. O elemento natural mais pesado é o urânio, com massa atômica de 238.

Os elementos mais pesados ​​são criados através do chamado “processo r”, que só pode ocorrer nos ambientes extremos das estrelas de nêutrons. Essencialmente, os núcleos atômicos que flutuam em uma estrela são inundados com nêutrons em uma fração de segundo, e alguns desses nêutrons são então convertidos em prótons. Isso cria átomos de elementos pesados, como platina ou urânio.

"Se quisermos criar elementos mais pesados ​​que o chumbo e o bismuto, então o processo-r é necessário. Muitos neutrões têm de ser adicionados rapidamente, mas o problema é que isso requer muita energia e neutrões. E o melhor local para encontrar ambos é quando uma estrela de neutrões nasce ou morre, ou quando as estrelas de neutrões colidem e criam os ingredientes originais para este processo."

A equipe estudou a composição de 42 estrelas bem estudadas da Via Láctea que são conhecidas por conterem elementos pesados ​​formados em estrelas primitivas. Em vez de estudar cada estrela individualmente, os investigadores estudaram coletivamente a abundância de elementos em populações estelares inteiras e descobriram padrões que tinham sido anteriormente ignorados.

Os investigadores descobriram que certos elementos, incluindo ruténio, ródio, paládio e prata, eram abundantes nestas estrelas, mas os elementos imediatamente próximos a eles na tabela periódica não tinham a mesma correlação. A equipe diz que isso prova que esses elementos foram formados pela decomposição de elementos mais pesados. Os pesquisadores trabalharam de trás para frente e calcularam que a massa atômica do elemento pesado inicial era de pelo menos 260u.

“O número 260 é interessante porque nunca detectámos nada tão pesado naturalmente no espaço ou na Terra antes, mesmo em testes de armas nucleares”, disse Rodler. "Mas vê-los no espaço fornece orientação sobre como pensamos sobre modelos e fissão - e pode nos dar uma ideia de como a rica diversidade de elementos é formada."

Os cientistas há muito que acreditam que pode haver mais elementos fora da tabela periódica, mas as suas massas atómicas tornam-nos instáveis, pelo que rapidamente se decompõem em elementos mais leves. É claro que isto também torna extremamente complicado encontrá-los e estudá-los - o elemento mais pesado conhecido, Oganesson, tem uma massa atómica de 294u, e apenas cinco átomos deste elemento foram produzidos em laboratório.

A pesquisa foi publicada na revista Science.