Estudo de jactos astrofísicos em laboratório

2002-11-14

Imagens (em falsa côr) de plasmas, obtidos em laboratório, após terem sido sujeitos a elevadas descargas eléctricas. Verifica-se a formação de uma estrutura semelhante a um jacto (fotografia da esquerda) por vezes apresentando instabilidades helicoidais (fotografia da direita). Crédito: Paul Bellan & Scott Hsu.
Investigadores criam em laboratório jactos com propriedades semelhantes aos jactos astrofísicos.

Jactos de plasma
plasma
O plasma é um gás completamente ionizado, em que a temperatura é demasiado elevada para que os átomos existam como tal, sendo composto por electrões e núcleos atómicos livres. É chamado o quarto estado da matéria, para além do sólido, líquido e gasoso.
são observados num grande número de objectos astronómicos, desde os mais modestos em tamanho e luminosidade
luminosidade
A luminosidade (L) é a quantidade de energia que um objecto celeste emite por unidade de tempo e em determinado comprimento de onda, ou em determinada banda de comprimentos de onda.
, como por exemplo os que se detectam em regiões de formação estelar, aos que se estendem por milhares de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
, como os que se observam em Núcleos Galácticos Activos.

Como se forma um jacto é um dos problemas actuais mais complexos da Astrofísica. É em geral aceite que os jactos estão associados a discos de acreção
disco de acreção
Disco composto por gás e poeira interestelares que pode circundar buracos negros, estrelas de neutrões, variáveis cataclísmicas, ou estrelas em formação.
, que são discos de matéria que giram à volta de um corpo central de grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
(por exemplo, um buraco negro
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.
). Por um processo ainda desconhecido, plasma da vizinhança do disco de acreção
acreção
Designa-se por acreção a acumulação de matéria (gás e poeira) para um astro central, como por exemplo um buraco negro, uma estrela, uma galáxia, ou um planeta.
é ejectado num estreito feixe, apresentando uma configuração semelhante a uma pluma. Um dos problemas consiste em entender qual o processo que obriga o plasma a circunscrever-se numa região estreita. Uma das hipóteses que tem sido alvo de vários trabalhos teóricos propõe que o plasma é confinado através de forças magnéticas.

Investigadores do Instituto Caltech (EUA) desenvolveram uma experiência para testar esta ideia. Um plasma obtido em laboratório foi sujeito a uma intensa corrente eléctrica, equivalente a dezenas de milhares de vezes a corrente eléctrica nas tomadas eléctricas vulgares. Verificaram que nestas condições formam-se estruturas semelhantes às observadas em jactos astronómicos (ver figura), não só no que se refere à formação de estruturas em jacto, mas também na formação de instabilidades que produzem jactos helicoidais.

Esta experiência demonstrou que através do estudo do processo de formação de jactos em laboratório é possível avançar na compreensão dos fenómenos que estão na base do processo de formação dos jactos astronómicos.

Fonte da notícia: http://www.aps.org./meet/DPP02/baps/press/press1.html