Uma equipe internacional de cientistas forneceu uma contagem sem precedentes de sepultamento elementar de enxofre entre as estrelas usando dados da nave espacial liderada pelo Japão (Missão de Imagem de Raios-X e Espectroscopia).
Os astrônomos usaram raios-X de dois sistemas estelares binários para detectar enxofre no meio interestelar, o gás e a poeira encontrados no espaço entre as estrelas. É a primeira medição direta das fases gasosas e sólidas do enxofre, uma capacidade única de espectroscopia de raios-X, método primário do XRISM (pronunciado “Crism”) de estudar o cosmos.
“O enxofre é importante para a forma como as células funcionam em nossos corpos aqui na Terra, mas ainda temos muitas perguntas sobre onde é descoberto no universo”, disse Lía Corrales, professora assistente de astronomia da Universidade de Michigan em Ann Arbor. “O enxofre pode mudar facilmente de um gás para um sólido e de volta novamente. A espaçonave do xrisismo fornece a resolução e a sensibilidade necessárias para encontrá -la nas duas formas e aprender mais sobre onde pode estar escondido”.
Um artigo sobre esses resultados, liderado por Corrales, publicado em 27 de junho no Publicações da Sociedade Astronômica do Japão.
Usando luz ultravioleta, os pesquisadores encontraram enxofre gasoso no espaço entre as estrelas. Em partes mais densas do meio interestelar, como as nuvens moleculares onde nascem estrelas e planetas, essa forma de enxofre desaparece rapidamente.
Os cientistas assumem que o enxofre se condensa em um sólido, combinando com gelo ou misturando com outros elementos.
Quando um médico realiza um raio-x aqui na Terra, ele coloca o paciente entre uma fonte de raio-X e um detector. O osso e o tecido absorvem diferentes quantidades da luz enquanto viaja pelo corpo do paciente, criando contraste no detector.
Para estudar enxofre, Corrales e sua equipe fizeram algo semelhante.
Eles escolheram uma parte do meio interestelar com a densidade certa-não tão fina que todos os raios-X passassem inalterados, mas também não tão densos que todos seriam absorvidos.
Em seguida, a equipe selecionou uma fonte de raios-X brilhante por trás dessa seção do meio, um sistema estelar binário chamado GX 340+0 localizado a mais de 35.000 anos-luz de distância no sul da Constellation Scorpius.
Usando o instrumento de resolução sobre o XRISM, os cientistas foram capazes de medir a energia dos raios X do GX 340+0 e determinaram que o enxofre estava presente não apenas como um gás, mas também como um sólido, possivelmente misturado com ferro.
“A química em ambientes como o meio interestelar é muito diferente de qualquer coisa que possamos fazer na Terra, mas modelamos o enxofre combinado com o ferro, e parece corresponder ao que estamos vendo com o XRISM”, disse a co-autora Elisa Costantini, astrônoma sênior da Organização de Pesquisa Espacial Holanda e da Universidade de Amsterdã. “Nosso laboratório criou modelos para diferentes elementos para comparar com dados astronômicos por anos. A campanha está em andamento e em breve teremos novas medições de enxofre para comparar com os dados do xRISM para aprender ainda mais”.
Os compostos de ferro-sulfus são frequentemente encontrados em meteoritos, então os cientistas há muito pensam que poderiam ser de uma maneira que o enxofre solidifica das nuvens moleculares para viajar pelo universo.
Em seu artigo, Corrales e sua equipe propõem alguns compostos que correspondiam às observações do XRISM – pirrotita, troilita e pirita, que às vezes é chamado de ouro de Idiot.
Os pesquisadores também foram capazes de usar medições de um segundo binário de raios-X chamado 4U 1630-472, que ajudou a confirmar suas descobertas.
“O observatório de raios X de Chandra da NASA estudou anteriormente enxofre, mas as medidas do xrisismo ainda são as mais detalhadas”, disse Brian Williams, cientista do projeto de XRISM no Goddard Area Flight Heart da NASA em Greenbelt, Maryland. “Como o GX 340+0 está do outro lado da galáxia dos EUA, as observações de raios-X do xrisismo são uma sonda única de enxofre em uma grande seção da Through Láctea. Ainda há muito a aprender sobre a galáxia que chamamos de lar”.
O XRISM é liderado pela Jaxa (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão) em colaboração com a NASA, juntamente com as contribuições da ESA (Agência Espacial Europeia). A NASA e a JAXA desenvolveram a resolução, o espectrômetro de microcalorímetro da missão.
