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27 de setembro de 2021

Pesquisadores Criam Equipamento Que Imita Uma Supernova Para Estudar Os Detalhes da Explosão

Para entender melhor as forças que moldam a evolução de estrelas em explosão, os pesquisadores do Georgia Institute of Technology construíram o que está sendo chamado de “supernova in a box”, com o objetivo de imitar em pequena escala o que acontece numa explosão como a responsável pela Nebulosa do Caranguejo.

O equipamento tem o tamanho e a espessura de uma porta mas tem a forma de um pedaço de pizza, com cerca de 1.20 metros de largura no topo e afinando para a base. Quando uma pequena explosão é disparada na ponta, ela se move para o topo através de duas camadas de gás que são iluminados por feixes de laser.

A mistura turbulenta resultante imita em miniatura como as camadas mais densas de gás perto do núcleo da estrela em explosão são expelidas através das camadas sobrepostas compostas de material de menor densidade. A onda turbulenta na máquina é fotografada por câmeras de alta velocidade. Uma escala interna permite que os pesquisadores extrapolem o que estão vendo para a escala astronômica.

“Nós repentinamente vamos de uma câmara perfeitamente construída para uma pequena supernova”, disse Davesh Ranjan principal pesquisador e professor na George W. Woodruff School of Mechanical Engineering da Georgia Tech. “É muita engenharia sendo feita para conter a explosão e ao mesmo tempo fazer ela o mais realista possível e onde ela atinja perfeitamente a janela de visualização”.

“A parte mais complicada foram problemas com artefatos que não fazem parte da física da supernova. Eu gastei um ano lidando com problemas como ondas de choque extra que rebatiam na parede da câmara, ou o ar que vazava da sala”, disse ele. “Eu também tive que ter controle da gravidade, da radiação de fundo, e da temperatura”.

A máquina usa uma pequena quantidade de um detonador comercial para criar pequenas explosões que enviam uma clara onda de pressão através das camadas de gases mais pesados e então mais leves. Numa supernova real, a onda de choque é esférica em todas as direções. A máquina de Musci gerencia uma curvatura nessa onda de choque que no mínimo parcialmente imita a realidade, completa com pequenas perturbações.

“Uma das coisas mais interessantes que nós vimos relacionadas com o mistério das supernovas, é que elas atiram um gás de alta densidade que pode ajudar a formar estrelas. Nós observamos parte da propulsão desse gás no equipamento onde o gás pesado se propagou por dentro do gás mais leve”, concluiu Musci.

Fonte:

https://astronomynow.com/2020/06/23/researchers-build-supernova-in-a-box-to-study-the-physics-of-stellar-blasts/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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