Prémio Nobel da Física 2002

2002-10-10

Crédito: The Nobel Foundation.
O prémio Nobel da Física deste ano consagra o trabalho desenvolvido por três investigadores: Raymond Davis Jr., do Departamento de Física e Astrofísica da Universidade da Pensilvânia (EUA), e Masatoshi Koshiba, do Centro Internacional de Física de Partículas da Universidade de Tóquio (Japão), pelas suas "contribuições pioneiras para a astrofísica, em particular, pela detecção de neutrinos
neutrino (ν)
O neutrino é uma partícula elementar da classe dos leptões. Com carga eléctrica nula e massa quase nula, o neutrino interage muito pouco, estando sujeito apenas à força nuclear fraca e à força gravitacional. O neutrino é um leptão e tem spin semi-inteiro (fermião). Conhecem-se três tipos diferentes de neutrinos: o neutrino do electrão (νe), o neutrino do muão (νμ), e o neutrino do tau (ντ).
cósmicos" e Riccardo Giacconi, da Associated Universities Inc (EUA), pelas "contribuições pioneiras para a astrofísica, que permitiram a descoberta de fontes cósmicas de raios-X".

A existência de neutrinos foi pela primeira vez proposta nos anos trinta por Wolfgang Pauli (Nobel da Física em 1945), tendo sido posteriormente confirmada por Frederick Reines (Nobel da Física em 1995). Os neutrinos são partículas neutras, supostamente sem massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
(ou de muito pouca massa), e como tal, interagem muito fracamente com a matéria. Por esta razão, é extremamente difícil a sua detecção: em cada bilião de neutrinos cósmicos que atravessem a Terra apenas 1 é absorvido! Os investigadores laureados este ano com o prémio Nobel da Física, Raymond Davis Jr. e Masatoshi Koshiba, contribuíram de uma forma decisiva para a detecção destes neutrinos.

Com o objectivo de detectar neutrinos provenientes do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
, Raymond Davis Jr. desenvolveu, nos anos 50, uma experiência que consistia essencialmente num gigantesco tanque subterrâneo contendo cloro. A motivação para este tipo de detector baseou-se no facto da interacção de um neutrino com um núcleo de cloro produzir um núcleo de árgon. Ou seja, o aparecimento de árgon no tanque seria a prova (indirecta) da presença de neutrinos. Foram as técnicas pioneiras que Raymond Davis Jr. desenvolveu nesta experiência que lhe valeram o prémio Nobel da Física de 2002. Quase em simultâneo, Masatoshi Koshiba desenvolvia no Japão o Kamiokande, uma experiência que não só permitia a detecção dos neutrinos, como permitia conhecer a sua direcção. Os resultados desta experiência não só confirmaram as detecções de Raymond Davis Jr., como provaram que a proveniência destes neutrinos é solar.

Analogamente a Koshiba e Davis, Riccardo Giacconi construiu detectores, mas neste caso detectores de radiação X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
. A radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
cósmica na banda dos raios-X é extremamente difícil de detectar porque é fortemente absorvida pela atmosfera terrestre
atmosfera terrestre
A atmosfera terrestre é composta por um conjunto de camadas gasosas que envolvem a Terra. Estas camadas são designadas por Troposfera (da superfície da Terra até cerca de 10 km de altitude), Estratosfera (10 - 50 km), Mesosfera (50 - 100 km), Termosfera (100 - 400 km) e Exosfera (acima dos 400 km).
. De forma a ser possível detectar radiação X é necessário colocar os detectores em satélites. Giacconi esteve envolvido na construção de vários engenhos para este fim. Começou por desenhar foguetes de curto alcance. Um destes foguetes permaneceu no ar cerca de 6 minutos e as suas observações foram fulcrais para a astronomia dos raios-X: Giacconi descobriu que no céu existiam uma série de fontes de raios-X cuja origem era desconhecida.

Estes resultados motivaram a construção de maiores e melhores detectores, desde o Uhuru
Uhuru
Foi o primeiro satélite de raios-X lançado pela NASA em 1970.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
), primeiro telescópio que realizou o mapeamento do céu em raios-X, ao recente observatório Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
(NASA). Os telescópios de raios-X abriram uma nova janela para o Universo, permitindo um enorme leque de descobertas, compreendendo desde fenómenos de pequena escala, como sejam, estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
e buracos negros
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
estelares, a fenómenos de larga escala, como sejam, galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
e o meio intergaláctico.

Fonte da notícia: http://www.nobel.se/physics/laureates/2002/index.html