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Ideia do século XIX oferece explicação para mistério
astrofísico
in http://www.cienciapt.net
Data: 2011-12-13
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Ideia do século XIX oferece explicação para mistério astrofísico
Investigadores do IPFN / IST propõem novo mecanismo para explosão de supernovas massivas
Uma equipa constituída por físicos de Portugal e do Reino Unido propôs uma explicação inovadora para o mecanismo misterioso que leva
à explosão de uma certa classe de estrelas, conhecidas como supernovas de tipo II. Estes eventos são simultaneamente intrigantes e
espectaculares: durante um curto intervalo de tempo, a supernova é capaz de emitir tanta luz como uma galáxia inteira, libertando uma
prodigiosa quantidade de energia. Embora haja um consenso geral sobre a forma como o colapso da estrela começa, a forma como a
energia escapa da estrela – ou seja, o processo que provoca a explosão – ainda não está totalmente compreendido. O trabalho destes
cientistas vem agora oferecer uma nova explicação teórica, baseada em princípios descobertos há mais de um século.
As chamadas “estrelas de colapso do núcleo” entram em colapso quando o seu combustível nuclear se esgota. Em menos de um
segundo, sucumbem sob o seu imenso peso e comprimem-se violentamente, libertando uma enorme quantidade de energia gravitacional,
e causando uma explosão, dando origem a uma supernova.
Numa supernova de tipo II, apenas uma pequena fracção da energia total libertada é emitida sob a forma de radiação luminosa. A energia
cinética da explosão estelar é dez vezes maior, mas a maior parte da energia liberta-se sob a forma de neutrinos. É através do estudo
destes neutrinos (que são partículas extremamente difíceis de detectar) que os físicos chegaram à conclusão que o colapso gravitacional
é que dá inicio ao processo de formação da supernova Tipo II.
O que acontece depois é ainda mais misterioso. Sabe-se que quando a estrela atinge o pico do colapso há um efeito de ricochete, que
gera uma onda de pressão em direcção ao exterior. Esta torna-se rapidamente numa gigantesca onda de choque, que arranca o material
do núcleo da estrela, dando origem à explosão. Mas não se sabe se a onda de choque se consegue propagar a uma distância suficiente
para ejectar a parte exterior da estrela.
De facto, as simulações numéricas sugerem que esta onda se desvanece a cerca de 300 km do centro da estrela, perdendo a imensa
energia que é necessária para se manter. Outras simulações descobriram que é possível recomeçar a onda de choque se os electrões
absorverem uma pequena fracção – cerca de 1% – da energia que é transportada pelos neutrinos. Mas não é claro o mecanismo que leva
a esta absorção, o que leva a um beco sem saída.
Com o presente trabalho, os físicos do Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear / Instituto Superior Técnico, em Lisboa, das Universidades
de Aberdeen e Strathclyde (Escócia) e do Laboratório Rutherford Appleton (Inglaterra), vêm propor uma explicação baseada num tipo de
campo fundamental – o campo gravitacional escalar. Este campo escalar foi proposto há cinquenta anos atrás para tentar explicar várias
questões fundamentais de astrofísica, mas até hoje ainda não foi detectado.
“Nas condições físicas extremas existentes no interior de uma supernova em expansão, este tipo de campo pode ser excitado pelas
instabilidades paramétricas – uma forma de acoplamento entre fontes de energia, estudado pela primeira vez por Lord Rayleigh em 1880”
explica Tito Mendonça, um dos autores do trabalho. “Seria uma solução do séc. XIX para um problema do séc. XXI.”
De acordo com o modelo proposto, a emissão de ondas gravitacionais escalares a partir do núcleo da estrela seria assim o mecanismo
responsável por manter activa e energética a onda de choque em expansão, permitindo a sua propagação até longas distâncias.
O campo escalar gravítacional é necessário para explicar fenómenos como a inflação no início do Universo e a energia escura em
cosmologia. Espera-se que a sua existência possa vir a ser demonstrada nas experiências que estão a decorrer no Large Hadron
Collider, do CERN.
file:///Users/salvina/Desktop/Dez%203/cienciapt13Dez.htm[11/12/16 16:58:50]
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