Pesquisadores conseguiram recriar as condições próximas à superfície de uma anã branca, que lhes permite examinar o que acontece em um dos ambientes mais hostis da galáxia.
Uma equipe de cientistas conseguiu reproduzir as condições em um dos ambientes mais hostis da galáxia, o que lhes permite saber mais sobre como os átomos se comportam nesses ambientes extremos.
O estudo modelado condições perto da superfície de uma estrela anã branca - um remanescente estelar que inclui as brasas mortas, que são deixados para trás depois de estrelas semelhantes ao Sol esgotaram seu combustível. O ambiente é caracterizado por elevadas forças gravitacionais, temperaturas muito elevadas e, ocasionalmente, muito elevados campos magnéticos.
Créditos: Universidade de Surrey
Estes campos são surpreendentemente poderoso, e pensado para atingir níveis de um bilhão de vezes mais forte que a da Terra. Matt Pang, que fez as previsões teóricas que sustentam o trabalho novo estudo, descreveu-os como tão forte que "se um imã de geladeira com esta força estava sentado no Museu da Ciência, em Londres, todos com um marca-passo terão de se movimentar fora do M25 ".
Mais desagradavelmente química, em torno da superfície de uma anã branca muda completamente, e os átomos que não anteriormente grudadas pode tornar-se ligado, enquanto que as moléculas anteriormente ligados alterar o seu tamanho e forma. Ambientes extremos como este são comuns no espaço, mas muitas vezes difícil, ou impossível, de reproduzir na Terra.
| Como resultado, o novo estudo marca um avanço significativo na utilização de materiais facilmente disponíveis para modelar fenómenos astrofísicos. A equipe, liderada pela Universidade de Surrey, descobriu que os cristais de silício comuns do mesmo tipo usado para fabricar chips de computador são tão sensíveis aos efeitos de um campo magnético muito mais fraco em um laboratório que poderiam atingir as mesmas condições que o mais forte magnético anãs brancas. Os investigadores dopado fósforo no silício, que pode ser dimensionada com relativa facilidade para comparar as suas propriedades atómicas com os de hidrogénio. Eles então compararam o espectro de padrões de fósforo sob os campos magnéticos de laboratório com os obtidos para o hidrogênio em estrelas anãs brancas. |
Os resultados mostraram que, nestas condições, a nuvem de electrões em torno de um átomo de hidrogénio foi mudado para uma variedade de padrões, variando de ventiladores, a formas parecidas com lápis altamente alongados, e um pouco irregular,.
"A teoria prever o comportamento de átomos de hidrogênio em campos magnéticos esta alta tenha sido em torno de pouco menos de um século, mas até agora, ninguém foi capaz de testá-lo até ao limite visto em anãs brancas. Nós estamos olhando para a frente, usando o princípio para ver o que acontece com as moléculas, onde a teoria é quase incrivelmente difícil ", o professor Paul Murdin, do Instituto de Astronomia de Cambridge, um dos co-autores do trabalho, disse.
A equipe agora está olhando para este mesmo efeito em outros átomos mais complicados e moléculas em anãs brancas.
"Não é apenas sobre astronomia - há também implicações práticas. Aprender a controlar as formas de pequenas nuvens de elétrons em chips de silício está deixando-nos desenvolver novos tipos de chips de computador, chamados computadores quânticos, onde os transistores contêm apenas um átomo, "Ellis Bowyer, um pesquisador de doutorado de Surrey que fez os experimentos, disse .
O estudo completo está disponível na Nature Communications: http://dx.doi.org/10.1038/ncomms2466
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