Pular para o conteúdo principal

Físicos estudam buracos negros na banheirahttp://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/imagens/010130170616-buraco-negro-na-banheira-1.jpg

O vórtice na água funciona como um análogo de um buraco negro.[Imagem: University of Nottingham]
Buraco negro na banheira

Na busca de compreender a verdadeira anatomia de um buraco negro, uma equipe da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, adotou um enfoque inusitado.

Eles criaram uma banheira especial para estudar buracos negros.

E parece ter dado certo, porque eles conseguiram comprovar um fenômeno conhecido como superradiância.

"Esta pesquisa tem sido particularmente empolgante de se trabalhar, já que juntou a experiência de físicos, engenheiros e técnicos para alcançar nosso objetivo comum de simular as condições de um buraco negro e provar que a superradiância existe. Acreditamos que nossos resultados motivarão mais pesquisas sobre a observação da superradiância na astrofísica," disse a professora Silke Weinfurtner, coordenadora da equipe.
Foi necessário experimentar com ondas de várias frequências até que a superradiância se manifestasse. [Imagem: Theo Torres et al. - 10.1038/nphys4151]
Superradiância

O experimento na banheira baseou-se na teoria de que uma área imediatamente fora do horizonte de eventos de um buraco negro rotativo - o ponto gravitacional de não-retorno de um buraco negro - será arrastada pela rotação.

Isso implica que qualquer onda que entrar nesta região, mas não avançar além do horizonte do eventos, deverá ser desviada e sair com mais energia do que quando entrou - este é o efeito conhecido como superradiação, ou superradiância.

Em outros termos, a superradiância representa extração de energia de um buraco negro rotativo, sendo um precursor da radiação Hawking - uma versão quântica da superradiação do buraco negro.
A equipe, prestes a mergulhar em sua banheira em busca dos segredos dos buracos negros. [Imagem: University of Nottingham]
E a banheira?

Como não dá para estudar um buraco negro diretamente, os físicos precisam ser criativos. A equipe bolou então um "análogo", um fenômeno que lembra o objeto a ser estudado.

Neste caso, eles usaram o redemoinho que se forma quando a água de uma banheira escoa rapidamente pelo ralo.

A "banheira-negra" tem 3 metros de comprimento, 1,5 metro de largura e 50 centímetros de profundidade. Para fazer experimentos continuamente, a água é recirculada por um circuito fechado, garantindo que o redemoinho possa ser observado cuidadosamente.

A equipe foi então variando a frequência das ondas geradas até que o fenômeno da superradiância se manifestasse, o que pode ser verificado usado um aparato óptico especial, que a equipe chama de "sensor 3D da interface ar-fluido".

E as curiosidades do experimento não param na banheira: para medir o campo de fluxo - a velocidade com que o análogo do buraco negro gira - a equipe usou pequenos pontos furados em papel branco por uma máquina de costura caseira, apenas modificada ligeiramente para espetar a agulha nos pontos certos do papel.

Postado por David Araripe

Comentários

Postar um comentário

Postagens mais visitadas deste blog

Fármaco brasileiro aprovado nos Estados Unidos

  Em fotomicrografia, um macho de Schistosoma mansoni, causador da esquistossomose CDC/G. Healy A agência que regula a produção de alimentos e medicamentos dos Estados Unidos, a FDA, concedeu o status de orphan drug para o fármaco imunomodulador P-Mapa, desenvolvido pela rede de pesquisa Farmabrasilis, para uso no tratamento de esquistossomose.  A concessão desse status é uma forma de o governo norte-americano incentivar o desenvolvimento de medicamentos para doenças com mercado restrito, com uma prevalência de até 200 mil pessoas nos Estados Unidos, embora em outros países possa ser maior. Globalmente, a esquistossomose é uma das principais doenças negligenciadas, que atinge cerca de 200 milhões de pessoas no mundo e cerca de 7 milhões no Brasil.  Entre outros benefícios, o status de orphan drug confere facilidades para a realização de ensaios clínicos, após os quais, se bem-sucedidos, o fármaco poderá ser registrado e distribuído nos Estados Unidos, no Brasil e em outro...
Postar um comentário
Leia mais

Nova forma de carbono é dura como pedra e elástica como borracha

Visualização do carbono vítreo ultraforte, duro e elástico. A estrutura ilustrada está sobreposta em uma imagem do material feita por microscópio eletrônico. [Imagem: Timothy Strobel] Muitos carbonos O carbono é um elemento químico cujas possibilidades de rearranjo parecem ser infinitas. Por exemplo, os diamantes transparentes e superduros, o grafite opaco e desmanchadiço, o espetacular grafeno , todos são compostos exclusivamente por carbono. E, claro, temos nós, os seres humanos, formados em uma estrutura de carbono. E tem também o diamano , o aerografite e, agora, uma nova forma que parece ser um misto de tudo isso. Meng Hu e seus colegas das universidades Yanshan (China) e Carnegie Mellon (EUA) criaram uma forma de carbono que é, ao mesmo tempo, dura como pedra e elástica como uma borracha - e ainda conduz eletricidade. Essas infinitas possibilidades do carbono parecem ser possíveis porque a configuração dos seus elétrons permite inúmeras combinações de autoligação, dando or...
Postar um comentário
Leia mais

Receita de grafeno para micro-ondas: Cozinhe por 1 segundo

Óxido de grafeno Um dos grandes entraves ao uso prático do grafeno é a dificuldade de produzi-lo: não é fácil fazer uma camada de apenas um átomo de espessura e mantê-la pura e firme para que suas incríveis propriedades sejam exploradas em sua totalidade. Quando ganharam o  Nobel por seus trabalhos com o grafeno , Andre Geim e Konstantin Novoselov contaram que isolaram o material usando uma fita adesiva para retirar pequenas camadas de um bloco de grafite. O problema é que não dá para fazer desse jeito em escala industrial, ou mesmo retirar o grafeno intacto da fita adesiva para conectá-lo a eletrodos, por exemplo. Atualmente, o modo mais fácil de fazer grandes quantidades de grafeno é esfoliar o grafite - o mesmo material dos lápis - em folhas de grafeno individuais usando produtos químicos. A desvantagem é que ocorrem reações secundárias com o oxigênio, formando óxido de grafeno, que é eletricamente não-condutor e estruturalmente mais fraco. A remoção do oxigênio do ...
Postar um comentário
Leia mais