quinta-feira, 18 de novembro de 2010
Átomos de antimatéria são criados e armazenados pela primeira vez
Pela primeira vez, cientistas conseguiram não só produzir como estocar e liberar, de forma controlada, átomos de antihidrogênio, a versão em antimatéria dos átomos de hidrogênio, os mais simples encontrados na natureza. Esta tecnologia possibilitou criar e aprisionar, por 170 milissegundos, pelo menos 38 átomos da antimatéria do hidrogênio. O resultado foi obtido depois de 335 rodadas do experimento, misturando 10 milhões de antiprótons e 700 milhões de pósitrons.
© CERN (detalhe do equipamento usado no experimento)
Antimatéria é composta por partículas idênticas às da matéria comum, mas dotadas de carga elétrica oposta. Os antiprótons têm carga negativa e os antielétrons, ou pósitrons, carga positiva.
Os átomos de antihidrogênio já haviam sido criados anteriormente, mas até agora tinha sido impossível isolá-los, e eles acabavam se chocando com átomos de matéria normal, aniquilando-se em um flash de raios gama, produzindo radiação. Essa característica é usada na tecnologia médica, onde a chamada tomografia PET se vale da desintegração de pósitrons para gerar os sinais que são captados pelo equipamento de imagem. Em um experimento não diretamente relacionado, realizado em 2005, um grupo de físicos conseguiu criar o positrônio, um átomo exótico, feito de matéria e de antimatéria: um elétron e um pósitron ligados um ao outro, mas sem um núcleo.
As características do anti-hidrogênio precisam ser determinadas experimentalmente para confirmar, ou não, previsões feitas pelo modelo padrão das partículas elementares. Mesmo sendo criados num vácuo, átomos de anti-hidrogênio produzidos em laboratório sempre se encontram cercados de matéria comum e acabam destruídos antes que os cientistas consigam analisá-los. O fato de os átomos de antimatéria não terem carga elétrica faz com que aprisioná-los e isolá-los da matéria comum seja ainda mais difícil do que conter pósitrons e antiprótons. A figura a seguir mostra em a) o interior do equipamento ALPHA, e em b) um diagrama do potencial em função da posição axial mostrando a concentração de pósitrons e a presença de antiprótons antes e depois da ejeção do feixe.
© CERN (equipamento ALPHA)
No experimento ALPHA (Antihydrogen Laser PHysics Apparatus) do CERN (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares), foram utilizadas temperaturas extremamente baixas para desacelerar pósitrons e antiprótons o suficiente para que interagissem e formassem os átomos de anti-hidrogênio.
Em seguida, aplicando campos magnéticos, foram isolados com sucesso esses átomos por mais de um décimo de segundo, o que seria tempo suficiente para estudá-los. A temperatura dos antiátomos formados foi de 0,5 K, ou meio grau acima do zero absoluto. O vácuo do espaço, entre as estrelas, tem uma temperatura de 2,7 K.
Os cientistas ainda buscam uma explicação para a predominância de matéria no Universo. Em teoria, matéria e antimatéria deveriam ter surgido em quantidades iguais no Big Bang e se aniquilado em seguida, mas por algum motivo restou um saldo de matéria positiva que foi dar origem às estrelas, planetas e galáxias.
O estudo dos átomos de antihidrogênio poderá ajudar a entender a causa desse desequilíbrio.
Fonte: Nature
Marcadores: Física Atômica, Física de Partículas
Desde programas de televisão até músicas que carregam essa ideia, a teoria de que todos nós somos feitos de estrelas se torna cada vez mais popular.
Em 1980, o astrônomo Carl Sagan narrou uma série televisiva de 13 episódios na qual explicou muitos temas relacionados com a ciência, como a história da Terra, a evolução, e a origem da vida e do sistema solar.
Uma declaração desse astrônomo mexeu com o público. Segundo ele, algumas partes do nosso ser mostram de onde viemos. Ele dizia que “nós somos feitos de matéria estelar”. Com isso, ele resumiu o fato de que os átomos de carbono, nitrogênio e oxigênio em nossos corpos, assim como os átomos de todos os outros elementos pesados, foram criados em gerações anteriores de estrelas há mais de 4,5 bilhões de anos.
Como todos os seres humanos e os outros animais – assim como a maioria da matéria na Terra – contêm esses elementos, sim, nós somos literalmente feitos de matéria estelar. Todo o carbono que contém matéria orgânica foi produzido originalmente nas estrelas.
No começo, o universo era feito de hidrogênio e hélio. O carbono foi feito posteriormente, durante bilhões de anos.
Quando se esgotava o suprimento de hidrogênio de uma estrela, ela morria em uma explosão violenta, chamada de nova. A explosão de uma estrela massiva, chamada supernova, pode ser bilhões de vezes mais brilhante que o sol. Essa explosão estelar lança uma grande nuvem de poeira e gás para o espaço.
Uma supernova atinge seu brilho máximo alguns dias depois de ter explodido. Nesse momento, ela pode ofuscar uma galáxia inteira de estrelas. Em seguida, ela brilha intensamente por diversas semanas antes de desaparecer gradualmente de vista.
O material da supernova, eventualmente, se dispersa por todo o espaço interestelar. As estrelas mais velhas são quase exclusivamente constituídas de hidrogênio e hélio. Posteriormente, outras estrelas mandaram oxigênio e outros elementos pesados ao universo.
Assim, segundo os astrônomos, toda a vida na Terra e os átomos em nossos corpos foram criados do resto de estrelas, agora mortas há muito tempo. Elas produzem elementos pesados, e mais tarde ejetam gases para o meio estelar para que eles possam fazer parte de outras estrelas e planetas – e pessoas. [Lifeslittlemysteries]
Acredite! Nós viemos das estrelas.
Por Natasha Romanzoti em 18.11.2010 as 18:58 RSS Feeds
Desde programas de televisão até músicas que carregam essa ideia, a teoria de que todos nós somos feitos de estrelas se torna cada vez mais popular.
Em 1980, o astrônomo Carl Sagan narrou uma série televisiva de 13 episódios na qual explicou muitos temas relacionados com a ciência, como a história da Terra, a evolução, e a origem da vida e do sistema solar.
Uma declaração desse astrônomo mexeu com o público. Segundo ele, algumas partes do nosso ser mostram de onde viemos. Ele dizia que “nós somos feitos de matéria estelar”. Com isso, ele resumiu o fato de que os átomos de carbono, nitrogênio e oxigênio em nossos corpos, assim como os átomos de todos os outros elementos pesados, foram criados em gerações anteriores de estrelas há mais de 4,5 bilhões de anos.
Como todos os seres humanos e os outros animais – assim como a maioria da matéria na Terra – contêm esses elementos, sim, nós somos literalmente feitos de matéria estelar. Todo o carbono que contém matéria orgânica foi produzido originalmente nas estrelas.
No começo, o universo era feito de hidrogênio e hélio. O carbono foi feito posteriormente, durante bilhões de anos.
Quando se esgotava o suprimento de hidrogênio de uma estrela, ela morria em uma explosão violenta, chamada de nova. A explosão de uma estrela massiva, chamada supernova, pode ser bilhões de vezes mais brilhante que o sol. Essa explosão estelar lança uma grande nuvem de poeira e gás para o espaço.
Uma supernova atinge seu brilho máximo alguns dias depois de ter explodido. Nesse momento, ela pode ofuscar uma galáxia inteira de estrelas. Em seguida, ela brilha intensamente por diversas semanas antes de desaparecer gradualmente de vista.
O material da supernova, eventualmente, se dispersa por todo o espaço interestelar. As estrelas mais velhas são quase exclusivamente constituídas de hidrogênio e hélio. Posteriormente, outras estrelas mandaram oxigênio e outros elementos pesados ao universo.
Assim, segundo os astrônomos, toda a vida na Terra e os átomos em nossos corpos foram criados do resto de estrelas, agora mortas há muito tempo. Elas produzem elementos pesados, e mais tarde ejetam gases para o meio estelar para que eles possam fazer parte de outras estrelas e planetas – e pessoas. [Lifeslittlemysteries]
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