Física Nuclear ajuda a estudar estrelas

Por Celira Caparica
03/07/2008

Um projeto de pesquisa inovador visando o estudo de estrelas compactas, os pulsares, está sendo desenvolvido pelo grupo de Física Nuclear da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), liderado pelos físicos Débora Peres Menezes e Sidney dos Santos Avancini. O objetivo do trabalho é usar uma técnica chamada modelagem dinâmica e conhecimentos da física de hádrons – que estuda os núcleos dos átomos – para entender a estrutura dessas estrelas e assim avaliar os seus raios e as suas massas, por exemplo, e comparar os resultados com os que são obtidos experimentalmente pela astrofísica.

Estrelas como o sol, por exemplo, são estudadas pelos astrofísicos a partir da radiação que elas emitem, basicamente nas freqüências da luz do visível, infravermelho e ultravioleta. Avaliando as explosões termonucleares que ocorrem na dinâmica estelar, astrofísicos conseguem descrever a sua evolução. Ao detectar os sinais de luz de cada estrela, é possível decifrar a sua composição, temperatura, raio, massa etc.

As radiações emitidas pelo sol ocorrem, em sua maioria, na faixa da luz visível e muito pouco na faixa dos raios X e gama, os quais são detectados pelos equipamentos dos astrofísicos. O problema é que eles não conseguem descrever a estrutura de objetos estelares analisando esses tipos de radiação, da mesma maneira que fazem analisando as outras faixas do espectro. Em outras palavras, eles não conseguem dizer o que há dentro de objetos que emitem mais na faixa dos raios X e gama, como as estrelas de nêutrons. Por isso, entram em cena os físicos nucleares que descrevem a estrutura dos corpos celestes em termos de partículas com interações nucleares.

Os físicos nucleares Marcelo Dallagnol Alloy e Rafael Cavagnol procuram partir de modelos microscópicos, interações entre partículas, especialmente a física de hádrons, para obter propriedades macroscópicas da estrela, como o seu raio e a sua massa. Alloy, que faz parte da equipe de Menezes e desenvolve o seu projeto no campo da astrofísica nuclear, faz um estudo da evolução temporal de estrelas de nêutrons recém nascidas.

Segundo Rafael Cavagnoli, que está fazendo o seu doutorado no grupo de fisica nuclear da UFSC, é interessante estudar essas estrelas porque, para isso, é necessário utilizar um grande conjunto de ferramentas como física nuclear, mecânica quântica, relatividade, termodinâmica, mecânica estatística, entre outras. Esses estudos são um meio importante para testar teorias da física e o pesquisador ainda aventa a possibilidade de se descobrir uma nova física na qual o universo é um grande laboratório dinâmico.

Cavagnoli explica que o fim da vida de algumas estrelas ocorre com uma violenta explosão conhecida como “supernova”. Essa explosão lança para o espaço uma grande quantidade de elementos químicos formados ao longo da vida da estrela, e do núcleo da estrela que explodiu pode-se originar um buraco negro ou um pulsar (estrela de nêutrons), que é um objeto muito compacto. As estrelas de nêutrons são estrelas mortas, porque em seu interior cessaram as reações termonucleares. Esses corpos celestes são de difícil observação por causa de seu reduzido tamanho (menores do que algumas grandes cidades) e porque emitem a maior parte da radiação na faixa dos raios X e gama. Elas permanecem emitindo radiação por milhares de anos, perdendo energia e, portanto, esfriando lentamente.

Outro objetivo do estudo da física nuclear é ajudar na busca de informações sobre como as estrelas evoluíram no longuíssimo prazo, como explica Menezes, “é o interesse científico de explicar a origem do universo”.


Saiba mais:

Evolução final das estrelas (UFRGS)
Estrelas quânticas, artigo de Marcelo Gleiser (Folha de S. Paulo)

Fonte: http://www.comciencia.br/comciencia/handler.php?module=comciencia&action=view&section=3

Comente

Required fields are marked *
*
*

%d blogueiros gostam disto: