Astronomia
Em 2017, astrônomos viram a fusão de duas estrelas de nêutrons, uma das fábricas de elementos pesados como o ouro
Publicado em 04/10/2026 · Última alteração em 06/10/2026
A fusão nuclear que alimenta as estrelas só produz elementos até o ferro. Os mais pesados, como o ouro, exigem a captura rápida de nêutrons, o processo r. Em 17 de agosto de 2017, ondas gravitacionais, um surto de raios gama e uma kilonova revelaram a fusão de duas estrelas de nêutrons na galáxia NGC 4993, a cerca de 130 milhões de anos-luz. No espectro, os astrônomos identificaram elementos formados por esse processo.
Em estrelas, a fusão libera energia até o ferro; além dele, deixa de compensar, e outro mecanismo é necessário. No processo r, núcleos capturam nêutrons mais rápido do que decaem, e assim se formam elementos pesados. Em 2017, o LIGO e o Virgo detectaram as ondas gravitacionais da fusão de duas estrelas de nêutrons, o Fermi registrou o surto de raios gama e telescópios do mundo todo viram a kilonova, um brilho visível e infravermelho que se atribui ao decaimento de elementos radioativos como platina e ouro formados nos detritos. Pesquisadores do Instituto Max Planck identificaram estrôncio no espectro, a primeira evidência clara de elementos do processo r numa fusão. A origem do ouro, porém, segue em debate: há estudos que apontam outras fontes, como as supernovas raras chamadas colapsares, e, em 2025, erupções gigantes de magnetares.
Uma erupção de magnetar também pode fazer ouro
Em 2025, pesquisadores do Flatiron Institute associaram um sinal de uma erupção gigante de magnetar, em 2004, à formação de elementos pesados, cerca de uma massa de Marte. Estimam que essas erupções respondam por 1% a 10% dos elementos do processo r da Galáxia.
O limite do ferro
Nas estrelas, a fusão transforma hidrogênio em hélio e, nas mais massivas, produz elementos mais pesados. Segundo o Instituto Max Planck, isso só funciona até o ferro, porque além dele a fusão deixa de render energia. Para chegar ao ouro é preciso outro caminho: nêutrons livres que se ligam a núcleos mais depressa do que eles decaem, o processo de captura rápida de nêutrons, ou processo r, que forma elementos pesados em menos de um segundo.
17 de agosto de 2017
O Fermi registrou um surto de raios gama às 8h41, horário de Nova York. Em horas, o LIGO identificou as ondas gravitacionais, e em até 12 horas começaram as observações ópticas; a emissão em raios X apareceu nove dias depois. A fonte estava na galáxia NGC 4993, a cerca de 130 milhões de anos-luz. Foi o primeiro objeto detectado ao mesmo tempo em ondas gravitacionais e em radiação eletromagnética.
A assinatura dos elementos
A kilonova, um brilho cerca de mil vezes maior que o de uma nova clássica, vem, segundo os astrônomos, do decaimento radioativo dos elementos formados nos detritos. Pesquisadores do Max Planck acharam estrôncio no espectro, em matéria que se expandia a 20% a 30% da velocidade da luz. Ouro e platina são esperados nesse material pelos modelos, mas não foram medidos um a um, e por isso as estimativas da quantidade de ouro variam muito e não são aqui citadas.
Outras fontes em debate
Fusões de estrelas de nêutrons são uma fonte comprovada, mas não necessariamente a única. Siegel (2019) argumenta que um modelo só com fusões tem dificuldade de explicar o enriquecimento da Galáxia e propõe os colapsares, supernovas raras. Em 2025, pesquisadores do Flatiron Institute associaram a erupção gigante de um magnetar, em 2004, à produção de elementos pesados e estimaram sua contribuição em 1% a 10%.
Como sabemos
O evento e a detecção de elementos do processo r estão bem estabelecidos; a fração de ouro vinda de fusões e a quantidade produzida em GW170817 seguem em debate e não são afirmadas.
Em debate: A origem do ouro não é consensual. As fusões de estrelas de nêutrons são uma fonte comprovada de elementos do processo r desde 2017, mas há debate sobre se explicam tudo o que se observa nas galáxias. Siegel (2019) defende que colapsares, um tipo raro de supernova, podem ser a fonte dominante na Via Láctea, e um estudo de 2025 atribui 1% a 10% a erupções de magnetares.
- Consenso científico: A fusão nuclear nas estrelas só produz elementos até o ferro, pois além dele deixa de liberar energia. [2]
- Consenso científico: Elementos mais pesados que o ferro podem se formar quando núcleos capturam nêutrons rapidamente (processo r) e depois decaem radioativamente. [2]
- Fato estabelecido: Em 17 de agosto de 2017 foram detectadas ondas gravitacionais da fusão de duas estrelas de nêutrons (GW170817), na galáxia NGC 4993, na constelação de Hydra, a cerca de 130 milhões de anos-luz. [1]
- Fato estabelecido: O Fermi detectou o surto de raios gama às 8h41 (horário de Nova York); observações ópticas começaram em até 12 horas, e a emissão em raios X foi detectada nove dias depois. [1]
- Fato estabelecido: A kilonova foi cerca de mil vezes mais brilhante que uma nova clássica. [1]
- Evidência forte: Astrônomos supõem que o brilho visível e infravermelho da kilonova venha do decaimento radioativo de elementos como platina e ouro formados nos detritos da fusão. [3] [1]
- Evidência forte: Pesquisadores do Instituto Max Planck identificaram estrôncio no espectro da kilonova, primeira evidência clara de que essas colisões produzem elementos do processo r; a matéria se expandia a 20% a 30% da velocidade da luz. [2]
- Hipótese: Colisões de estrelas de nêutrons podem ser a fonte dominante de muitos dos elementos mais pesados, incluindo platina e ouro. [1] [2]
'Podem ser' é a formulação da NASA; ouro e platina são esperados pelos modelos mas não foram medidos individualmente, e a quantidade produzida em GW170817 não é citada. - Em debate: Uma revisão de Siegel (2019) argumenta que fusões de estrelas de nêutrons sozinhas têm dificuldade de explicar a abundância galáctica de elementos do processo r e propõe os colapsares, supernovas raras, como candidatos. [4]
Posição em debate; outras análises sustentam o papel dominante das fusões. - Hipótese: Um estudo de 2025 do Flatiron Institute estima que erupções gigantes de magnetares respondam por 1% a 10% dos elementos do processo r da Galáxia; a erupção de 2004 teria produzido cerca de uma massa de Marte em elementos pesados. [5]
Resultado recente, baseado na reinterpretação do sinal da erupção de 2004; ainda precisa de confirmação independente.
Fontes
- NASA — NASA Missions Catch First Light from a Gravitational-Wave Event
consultada em 04/10/2026 - Max Planck Society — The alchemy of merging neutron stars
consultada em 04/10/2026 - Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian — The Unfolding Story of a Kilonova Told in X-rays
consultada em 04/10/2026 - European Physical Journal A (preprint arXiv:1901.09044) — GW170817 – the first observed neutron star merger and its kilonova: implications for the astrophysical site of the r-process
consultada em 04/10/2026 - Simons Foundation / Flatiron Institute — Flares from magnetized stars can forge planets' worth of gold, other heavy elements
consultada em 04/10/2026
Histórico de alterações
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