{"id":293,"date":"2008-05-28T18:56:00","date_gmt":"2008-05-28T21:56:00","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/2008\/05\/physics-news-update-n-865\/"},"modified":"2008-05-28T18:56:00","modified_gmt":"2008-05-28T21:56:00","slug":"physics-news-update-n-865","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2008\/05\/28\/physics-news-update-n-865\/","title":{"rendered":"Physics News Update n\u00b0 865"},"content":{"rendered":"
O Boletim de Not\u00edcias da F\u00edsica do Instituto Americano de F\u00edsica, n\u00famero 865, de 28 de maio de 2008 por Phillip F. Schewe e Jason S. Bardi.
\nPHYSICS NEWS UPDATE<\/a>
\nEXPLOS\u00c3O DE ESTRELA FLAGRADA EM FITA
\nChame de coincid\u00eancia fant\u00e1stica. No in\u00edcio deste ano, um grupo de astr\u00f4nomos, liderados por Alicia Soderberg da Universidade de Princeton, estavam usando o sat\u00e9lite Swift da NASA para observar uma nova supernova \u2014 uma dessas explos\u00f5es espetaculares que marcam o fim da vida de uma estrela de grande massa. Esta supernova estava em uma gal\u00e1xia a uns 100 milh\u00f5es de anos luz de dist\u00e2ncia. Ela era relativamente pouco not\u00e1vel, admite Soderberg. Ent\u00e3o, algo extraordin\u00e1rio aconteceu.
\nEm 9 de janeiro, no que alguns astr\u00f4nomos est\u00e3o chamando de um golpe de not\u00e1vel boa sorte, outra estrela em seu campo de visada se tornou uma supernova. “N\u00f3s realmente observamos a estrela explodir”, diz Soderberg, que estava dando uma palestra para seus colegas cientistas em Michigan, quando o chamado acerca da supernova chegou de seus colegas de pesquisa. Isto causou uma semana de tumulto, com os astr\u00f4nomos ao longo do globo correndo para apontar seus telesc\u00f3pios para a supernova e confirmar e estudar mais acuradamente o fen\u00f4meno.
\nOs astr\u00f4nomos nunca tinham visto antes uma estrela nos primeiros momentos de sua explosiva morte. Usualmente os astr\u00f4nomos perdem os primeiros clar\u00f5es de uma supernova porque a explos\u00e3o s\u00f3 \u00e9 vis\u00edvel para detectores de raios-X em \u00f3rbita, em plataformas como o Swift. Na edi\u00e7\u00e3o de 22 de maio de 2008 da Nature<\/em>, Soderberg e seus colegas descrevem como o jato inicial da supernova durou uns poucos minutos e se apagou. Sua pot\u00eancia era not\u00e1vel. Em 10 minutos, a estrela que explodia expeliu a mesma quantidade de energia que o Sol irradia em 82.000 anos.
\n“Foi algo de um incr\u00edvel serendipismo<\/a>“, diz o professor de astrof\u00edsica de Harvard, John Grindlay, um “expert” em supernovas que n\u00e3o estava envolvido na pesquisa. “Isto quase que certamente nos d\u00e1 uma nova maneira de detectar supernovas”. Embora os astr\u00f4nomos saibam das supernovas h\u00e1 centenas de anos, o evento \u00e9 raro, visto cerca de apenas uma vez a cada s\u00e9culo em qualquer dada gal\u00e1xia. Elas s\u00f3 s\u00e3o vis\u00edveis ao olho do telesc\u00f3pio comum umas poucas semanas depois do jato inicial, quando a supernova come\u00e7a a brilhar intensamente \u2014 algumas vezes se tornando o objeto mais brilhante no c\u00e9u do anoitecer.
\nAs supernovas s\u00e3o eventos not\u00e1veis n\u00e3o s\u00f3 por causa dessas demonstra\u00e7\u00f5es de pot\u00eancia, mas porque elas s\u00e3o o \u00e1pice de um processo natural de renova\u00e7\u00e3o das estrelas \u2014 um tipo de compostagem cosmol\u00f3gica. Como disse em 1967 o famomso f\u00edsico Hans Bethe, ao receber seu Pr\u00eamio Nobel: “As estrelas t\u00eam um ciclo de vida muito parecido com os animais. Elas nascem, crescem, passam por um desenvolvimento interno e, finalmente, morrem, para devolver o material de que s\u00e3o feitas, de forma a que novas estrelas possam nascer”.
\nO que causa uma supernova \u00e9 que o n\u00facleo da estrela colapsa em um orbe pequenino e incrivelmente denso. Mas o resto da mat\u00e9ria da estrela colapsa tamb\u00e9m e, quando a mat\u00e9ria das camadas externas da estrela cai sobre o n\u00facleo denso, ela quica para fora. Isto forma uma onda de choque que corre para a borda da estrela e irrompe, criando enormes jatos de raios-X, tais como o que Soderberg e seus colegas capturaram em fita.
\nA explos\u00e3o tamb\u00e9m cria os elementos pesados e espalha esses elementos atrav\u00e9s do espa\u00e7o. Os elementos pesados no universo, inclusive os da Terra, tiveram origem h\u00e1 muito tempo em explos\u00f5es de supernovas. Parte desta mat\u00e9ria \u00e9 radiativa e seu decaimento ao longo do tempo cria a imagem brilhante vis\u00edvel que associamos com supernovas. A descoberta acidental da supernova em janeiro \u00e9 significativa, afirma Soderberg, porque demonstra que as primeiras luzes de estrelas em explos\u00e3o s\u00e3o estes jatos de raios-X. Eles s\u00e3o como far\u00f3is de advert\u00eancia que anunciam a exibi\u00e7\u00e3o algumas vezes luminosa que se segue.
\nTelesc\u00f3pios maiores e melhores, propostos para o futuro, ser\u00e3o capazes de varrer os c\u00e9us de detectar esses jorros de raios-X, rotineiramente, em todas as gal\u00e1xias pr\u00f3ximas.
\nGrindlay, o astr\u00f4nomo de Harvard, \u00e9 o principal investigador em uma proposta miss\u00e3o da NASA, chamada EXIST, que varrer\u00e1 todo o c\u00e9u a cada poucas horas e procurar\u00e1 por Buracos Negros pr\u00f3ximos e distantes jorros de raios Gama. Caso constru\u00eddo, o telesc\u00f3pio ser\u00e1 capaz de detectar muitas supernovas em seus primeiros momentos explosivos \u2014 talvez uma centena por ano.
\nUMA NOVA FORMA DE RADIOATIVIDADE ARTIFICIAL
\nA estrutura b\u00e1sica da mat\u00e9ria j\u00e1 \u00e9 conhecida por quase um s\u00e9culo, no entanto os cientistas continuam a aprender coisas novas, persistentemente cutucando e rasgando os \u00e1tomos. Um \u00e1tomo consiste de uma parte relativamente pesada no centro, o n\u00facleo, e uma parte mais leve, uma nuvem de el\u00e9trons que orbita o n\u00facleo. A parte com os el\u00e9trons \u00e9 quem determina todas as propriedades qu\u00edmicas, el\u00e9tricas e \u00f3pticas importantes do \u00e1tomo, mas o n\u00facleo \u00e9 importante tamb\u00e9m. Ele cont\u00e9m a maior parte da massa e da energia do \u00e1tomo, e as rea\u00e7\u00f5es entre os n\u00facleos s\u00e3o as respons\u00e1veis pela energia do Sol.
\nA natureza tem seus truques. Normalmente os \u00e1tomos de Hidrog\u00eanio t\u00eam um n\u00facleo com um solit\u00e1rio pr\u00f3ton, mas, \u00e0s vezes, esse n\u00facleo pode ter um n\u00eautron adicional. Essa vers\u00e3o, ou is\u00f3topo, \u00e9 chamada H-2, uma vez que cont\u00e9m duas unidades nucleares. Uma outra vers\u00e3o do Hidrog\u00eanio, H-3, cont\u00e9m um n\u00facleo que consiste de um pr\u00f3ton e dois n\u00eautrons.
\nDa mesma forma, a principal forma de H\u00e9lio, He-4, tem quatro part\u00edculas nucleares, mas tamb\u00e9m pode “se virar” com somente 3: o is\u00f3topo He-3 consiste de dois pr\u00f3tons e um n\u00eautron. Todos os outros elementos tamb\u00e9m t\u00eam numerosos is\u00f3topos, alguns dos quais s\u00e3o est\u00e1veis, o que significa que podem persistir por milh\u00f5es de anos, e alguns s\u00e3o inst\u00e1veis, o que significa que eles se quebram ap\u00f3s um certo per\u00edodo t\u00edpico, chamado de meia-vida.
\nA radioatividade \u00e9 o processo pelo qual os n\u00facleos inst\u00e1veis se transformam em n\u00facleos mais est\u00e1veis. O termo \u201cRadio\u201d n\u00e3o se refere ao tipo de ondas de r\u00e1dio que recebemos de uma esta\u00e7\u00e3o, mas aos dejetos \u2014 tanto na forma de part\u00edculas como de ondas eletromagn\u00e9ticas \u2014 irradiados pelo n\u00facleo-m\u00e3e.
\nHistoricamente, as principais formas de radioatividade foram identificadas como raios alfa, beta e gama (as tr\u00eas primeiras letras do alfabeto grego). Um raio alfa ou part\u00edcula alfa \u00e9 ningu\u00e9m menos do que um n\u00facleo de He-4. Raios beta, sabe-se agora, s\u00e3o el\u00e9trons. E raios gama s\u00e3o, na verdade, apenas ondas de alta energia, mais potentes ainda do que os raios-X.
\nO novo tipo de radioatividade, descoberto em uma experi\u00eancia realizada recentemente no Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, um laborat\u00f3rio nuclear da It\u00e1lia, consiste de fragmentos nucleares compostos de dois pr\u00f3tons. Pode-se pensar nisto como um novo is\u00f3topo de H\u00e9lio. He-2, como seria chamado, \u00e9 altamente inst\u00e1vel e logo se dissocia. Fazer a nova e inesperada esp\u00e9cie nuclear requereu alguma engenhosidade.
\nPrimeiro, um feixe de \u00edons de Ne\u00f4nio-20 foi colidido com uma folha de Ber\u00edlio. Nessa colis\u00e3o, alguns dos n\u00facleos sofreram um pequeno assalto: ao perderem dois pr\u00f3tons\u00b9, eles terminaram como n\u00facleos de Ne\u00f4nio-18.
\nA seguir, os mesmos n\u00facleos voadores encontravam uma folha de Chumbo. Esta segunda colis\u00e3o tinha o efeito de excitar os n\u00facleos de Ne-18 a uma condi\u00e7\u00e3o altamente inst\u00e1vel. O rem\u00e9dio para essa instabilidade do n\u00facleo de Ne-18 era soltar um fragmento. Existem v\u00e1rias maneiras de fazer isso. Entre as op\u00e7\u00f5es para o decaimento, como descobriram os f\u00edsicos italianos, estava uma forma rara, nunca antes demonstrada, na qual os n\u00facleos de Ne-18 se transformaram em n\u00facleos de Oxig\u00eanio-16, mais o fragmento de He-2.
\nDe acordo com um dos pesquisadores, Giovanni Raciti, do laborat\u00f3rio LNS-INFN, o modo de decaimento em dois pr\u00f3tons foi previsto h\u00e1 cerca de 50 anos. Poucas experi\u00eancias foram realizadas, antes que a atual mostrasse resultados sem ambig\u00fcidade: dois pr\u00f3tons emergiam do decaimento, mas n\u00e3o se podia afirmar se os pr\u00f3tons tinham sido emitidos pelo Ne-18 um de cada vez, ou ao mesmo tempo, em um \u00fanico “pacote”. A nova experi\u00eancia mostra que dois pr\u00f3tons saem juntos da ruptura na forma de um aglomerado de He-2 (ver figura aqui<\/a>). A nova forma de H\u00e9lio n\u00e3o presta para nada pr\u00e1tico, uma vez que n\u00e3o sobrevive al\u00e9m de um bilion\u00e9simo de segundo. Raciti acredita, entretanto, que a observa\u00e7\u00e3o desse is\u00f3topo esguio de H\u00e9lio nos ajudar\u00e1 a compreender como \u00e9 inst\u00e1vel um n\u00facleo onde o n\u00famero de pr\u00f3tons excede o de n\u00eautrons e, ao contr\u00e1rio, como os n\u00facleos pesados \u2014 os n\u00facleos dos \u00e1tomos mais pesados aqui na Terra \u2014 s\u00e3o constru\u00eddos no interior das estrelas. (Physical Review Letters<\/em>, 16 de maio de 2008)
\n\u00b9 Vide corre\u00e7\u00e3o publicada no Boletim n\u00ba 866.
\n********************
\nPHYSICS NEWS UPDATE \u00e9 um resumo de not\u00edcias sobre f\u00edsica que aparecem em conven\u00e7\u00f5es de f\u00edsica, publica\u00e7\u00f5es de f\u00edsica e outras fontes de not\u00edcias. \u00c9 fornecida de gra\u00e7a, como um meio de disseminar informa\u00e7\u00f5es acerca da f\u00edsica e dos f\u00edsicos. Por isso, sinta-se \u00e0 vontade para public\u00e1-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o cr\u00e9dito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de F\u00edsica). O boletim Physics News Update \u00e9 publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
\n**************
\nComo divulgado no numero anterior, este boletim \u00e9 traduzido por um curioso, com um dom\u00ednio apenas razo\u00e1vel de ingl\u00eas e menos ainda de f\u00edsica. Corre\u00e7\u00f5es s\u00e3o bem-vindas.
\n<\/span><\/div>\n
http:\/\/chivononpo.blogspot.com\/atom.xml<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

O Boletim de Not\u00edcias da F\u00edsica do Instituto Americano de F\u00edsica, n\u00famero 865, de 28 de maio de 2008 por Phillip F. Schewe e Jason S. Bardi. PHYSICS NEWS UPDATE EXPLOS\u00c3O DE ESTRELA FLAGRADA EM FITA Chame de coincid\u00eancia fant\u00e1stica. No in\u00edcio deste ano, um grupo de astr\u00f4nomos, liderados por Alicia Soderberg da Universidade de […]<\/p>\n","protected":false},"author":480,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[19],"tags":[],"class_list":["post-293","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fisica"],"jetpack_featured_media_url":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/293","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/480"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=293"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/293\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=293"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=293"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=293"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}