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Som do “fluido "perfeito” é semelhante ao de uma estrela de nêutrons; ouça!

Por| 08 de Dezembro de 2020 às 13h50

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Christine Daniloff/MIT
Christine Daniloff/MIT

Uma equipe de cientistas do MIT conseguiu, pela primeira vez, gravar o som de um "fluido perfeito" através de um gás cuidadosamente controlado em laboratório. Embora tenha sido produzido em pequena escala, o experimento é muito útil para ajudar os astrônomos a prever como seria a viscosidade em estrelas de nêutrons e até mesmo do universo quando ele era apenas uma sopa de matéria, logo após o Big Bang.

Para entender melhor o que os cientistas estavam procurando com este estudo, vamos considerar que o som de um fluxo perfeito está relacionado à quantidade de atrito das partículas ao nível quântico. Isso faz com que as partículas fluam com o mínimo de atrito, o que leva a uma menor viscosidade. Os pesquisadores buscaram então o menor atrito possível permitido pelas leis da mecânica quântica.

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Esse comportamento perfeitamente é raro na natureza, ao menos aqui em nosso planeta. No universo, nem tanto. Os cientistas cogitam que isso ocorra nos núcleos das estrelas de nêutrons e no plasma pastoso do universo primitivo. Para saber como seria o som, o fluido e a viscosidade dessas substâncias, a equipe de físicos do MIT criou um gás de férmions em um espaço delimitado por lasers. Então, eles gravaram o som produzido quando eles enviaram ondas sonoras através desse gás.

Mas não foi nada simples de se realizar. Os cientistas analisaram milhares de ondas sonoras através desse gás para medir a “difusão do som” — a rapidez com que o som se dissipa no gás. Essa difusão é o valor que indica qual a viscosidade do material e, consequentemente, seu atrito quântico. O gás não emitiu um som propriamente audível, mas sim frequências nas quais o gás ressoa, assim como ocorre em uma corda dedilhada. A partir disso, é possível produzir um áudio. Ouça abaixo:

Bem, é claro que uma estrela de nêutrons é bem diferente da pequena amostra de gás controlado produzido pela equipe, mas com os devidos cálculos, os cientistas estimam que as frequências ressonantes desse tipo de estrela seriam semelhantes às do gás, e até mesmo audíveis, “se você pudesse aproximar seu ouvido sem ser dilacerado pela gravidade”, disseram os pesquisadores.

Agora, os cientistas podem usar o fluido obtido como um modelo de outros fluxos perfeitos mais complexos para estimar a viscosidade do plasma no início do universo, por exemplo. Seria impossível calcular essas propriedades de outra forma, mas agora os astrônomos podem usar o resultado da equipe do MIT em seus modelos.

Fonte: EurekAlert