Os cientistas podem replicar as pressões internas estelares no laboratório

Em uma façanha sem precedentes, um grupo de cientistas conseguiu replicar as pressões internas estelares no laboratório. Pressões tipo estrela anãs brancas, mais especificamente.

As anãs brancas são muito pequenas, mas muito densas. Em comparação, uma dessas estrelas poderia ter uma massa equivalente a pouco mais que um Sol, em um tamanho (ou volume, mais precisamente), como o da Terra.

Imagine toda essa massa comprimida em um ponto do tamanho da Terra. Essa é a escala de pressão criada pelo equipamento, em laboratório. Isso é equivalente a mais de 100 vezes a pressão encontrada no núcleo da Terra, ou 450 milhões de vezes a pressão atmosférica na Terra, ao nível do mar.

A pesquisa é liderada pela pesquisadora Andrea Kritcher, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, dos Estados Unidos. Os resultados foram publicados no início de agosto na revista Natureza. Ah e sim, eles quebraram um recorde.

Para atingir essas pressões, eles usaram o National Ignition Facility (NIF), um dispositivo que funciona por fusão de confusão inercial baseada em laser.

Isso significa que um laser aquece uma cápsula de combustível do tamanho da cabeça de um alfinete, o que inicialmente causa um efeito de explosão para fora.

Você estudou as leis de Newton na escola, certo? Portanto, você deve conhecer a lei de ação e reação. Quando esse material é jogado fora, o que sobra é pressionado em direção ao centro do objeto, criando pressões estelares internas.

Pode parecer bobagem, mas a pressão é tão alta que gera fusão nuclear, ou seja, os átomos ficam tão comprimidos que começam a se unir. É essa reação física que ocorre em núcleos estelares.

Aplicação no estudo das estrelas

“As estrelas anãs brancas fornecem evidências importantes de modelos de física estelar, mas os modelos EOS nessas condições extremas ainda precisam ser testados”, disse Kritcher em um liberação.

“Também podemos deduzir em experimentos NIF a opacidade por meio do choque de Hugoniot (a curva de Hugoniot é um gráfico do aumento da pressão e da densidade de um material sob forte compressão de choque). Esse é um componente necessário nos estudos de estrutura e evolução estelar ”, explica.

As anãs brancas são uma das últimas etapas da vida de algumas estrelas. Cada tipo de estrela tem uma fase final diferente, como uma anã branca. O Sol, por exemplo, se transformará em uma gigante vermelha.

O que sabemos sobre as anãs brancas são dados coletados com telescópios ou investigações teóricas. Replicar as condições em seus núcleos em laboratório pode ajudar muito neste ponto: investigá-las.

Existem algumas incógnitas ou divergências em alguns parâmetros importantes, como o EOS. Esta é a relação entre pressão e compressão no núcleo das estrelas.

A importância de entender melhor esses pontos é entender o universo. As anãs brancas podem servir como relógios no universo e ajudar na cosmologia, astrofísica e talvez até em outras áreas.

Este “relógio” vem de um recurso interessante. Ao contrário do Sol, a maior parte de seu brilho não vem da fusão, mas do calor residual da estrela que era antes, em sua vida saudável.

Portanto, entender melhor como ocorre esse resfriamento, e a quantidade exata de luz que vem da fusão, é um dos pontos mais importantes, atualmente, no estudo das anãs brancas.

O estudo foi publicado na revista Natureza. Com informações de Alerta de ciência mim Laboratório Nacional Lawrence Livermore.

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