3957: Cientistas criam miniatura de ondas de choque de super-novas (e quase desvendam um mistério)

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

Frederico Fiuza / SLAC National Accelerator Laboratory
A estrutura turbulenta do campo magnético em duas ondas de choque a afastar-se uma da outra

Esta versão em miniatura das ondas de choque das super-novas pode ter ajudado os cientistas a chegar muito perto da resolução de um antigo mistério cósmico.

Uma equipa de investigadores do Departamento de Energia do Centro de Aceleração Linear de Stanford (SLAC) criou uma versão em miniatura das ondas de choque das super-novas, eventos que acontecem quando uma estrela morre.

As super-novas emitem ondas de choque e explodem em raios cósmicos. Estas ondas agem como se fossem uma espécie de acelerador de partículas, mas os cientistas não entendiam como e porque é que este processo acontece. “Estes sistemas são fascinantes, mas como estão muito longe é muito difícil estudá-los”, disse o investigador Frederico Fiuza, citado pelo Live Science.

Para entender melhor este fenómeno, os cientistas reproduziram a dispersão das ondas em laboratório, mas de forma reduzida. “Não estamos a tentar criar remanescentes de super-novas em laboratório, mas podemos aprender mais sobre a física dos choques astrofísicos e validar modelos”, explicou Fiuza.

A equipa disparou lasers potentes em placas de carbono, o que resultou em dois fluxos de plasma que, ao colidirem, criaram uma onda de choque “em condições semelhantes a um choque remanescente de uma super-nova”.

Ao ver de perto o que acontece nestes eventos, os cientistas verificaram que o choque é capaz de acelerar os electrões quase à velocidade da luz. Ainda assim, como se trata de um fenómeno análogo, não foi possível perceber como é que os electrões atingiram esta velocidade, o que levou a equipa a recorrer à modelagem por computador.

“Não conseguimos ver como é que as partículas obtêm a sua energia, nem nas experiências, nem nas observações astrofísicas. É neste momento que as simulações entram em cena”, disse Anna Grassi, co-autora do estudo, publicado no dia 8 de Junho na Nature Physics.

O mistério ainda continua. No entanto, a simulação sugere que os campos electromagnéticos turbulentos dentro da onda de choque podem ser os responsáveis por acelerar os electrões à velocidade da luz.

Os cientistas vão continuar a investigar para encontrar uma resposta definitiva para este mistério cósmico.

ZAP //

Por ZAP
5 Julho, 2020

 

 

1698: Fotografaram pela primeira vez as ondas de choque de voo supersónico

Ao fim de dez anos de investigação para a construção de uma futura aeronave supersónica, a NASA conseguiu captar as ondas de choque de voos de dois aviões da Força Aérea norte-americana.

As imagens, originalmente monocromáticas e depois coloridas, foram captadas durante uma série de voos supersónicos para compreender melhor como os choques interagem com as aeronaves.
© NASA

A agência espacial norte-americana testou com êxito ​​​​​​​uma avançada tecnologia fotográfica que demorou dez anos a desenvolver, ao conseguir captar as primeiras imagens de sempre da interacção de ondas de choque de dois aviões supersónicos.

As imagens mostram duas aeronaves T-38 da Força Aérea norte-americana em pleno voo num teste realizado no Centro de Investigação de Voo Armstrong da NASA em Edwards, Califórnia.

A série de voos do teste Air-to-Air Background Oriented Schlieren, ou AirBOS, teve sucesso ao conseguir imagens de alta qualidade de ondas de choque, ou seja, mudanças rápidas de pressão que são produzidas quando uma aeronave voa mais rápido do que a velocidade do som. As ondas de choque produzidas pelos aviões fundem-se à medida que viajam pela atmosfera e são responsáveis pelo que é ouvido no solo como uma explosão sonora.

“Estou extasiado com o resultado das imagens”, disse o cientista da NASA J.T. Heineck. “Com este sistema actualizado, melhorámos imensamente a velocidade e a qualidade de nossas imagens de investigações anteriores”, prosseguiu.

O sistema será usado para obter dados essenciais para o projecto da aeronave X-59 QueSST da NASA, que será supersónico, mas irá produzir ondas de choque que, em vez de uma explosão sonora, irá emitir um ruído leve. Essa capacidade permitirá a essas aeronaves escaparem às restrições actuais dos aviões supersónicos em terra.

07 Março 2019 — 18:35

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