Cientistas criam novo tipo de plasma (e descobrem mecanismo para arrefecer eletrões)

(dr) T. Sunn Pedersen et al / Max Planck Institute for Plasma Physics

Uma equipa de físicos deu um enorme passo ao criar um tipo completamente novo de plasma em laboratório. A criação permitiu ainda descobrir um mecanismo de arrefecimento de eletrões.

No nosso dia-a-dia, é possível observar quatro estados da matéria: sólido, líquido, gasoso e plasma. Este último é o estado mais abundante no universo visível e consiste em partículas carregadas livres, como iões e eletrões.

Uma equipa de cientistas do Cluster of Excellence “CUI: Advanced Imaging of Matter” criou, recentemente, um tipo completamente novo de plasma, combinando tecnologias de ponta e usando pulsos de laser ultracurtos e gases atómicos superfrios.

Segundo o Tech Explorist, a criação permitiu ainda descobrir um novo mecanismo de arrefecimento de eletrões.

Os investigadores começaram por arrefecer e prender os átomos com a ajuda de luz laser. Usando um campo de luz intenso de um pulso de laser ultracurto, os cientistas dividiram os átomos em eletrões e iões em 200 femtossegundos.

Os iões têm temperaturas inferiores a 40 milikelvin, apenas uma fração acima da temperatura mais baixa possível no Universo (0 Kelvin ou -273 graus na escala Celsius). Por comparação, os eletrões são inicialmente muito quentes, com temperaturas de 5250 Kelvin, semelhantes às encontradas na superfície do Sol.

“Os eletrões quentes criados diretamente pelo pulso de laser ultracurto começaram a escapar e a deixar para trás uma região carregada positivamente que retém alguns dos eletrões num plasma superfrio. Este estado de plasma nunca foi observado antes”, salientou Tobias Kroker, autor do artigo científico publicado recentemente na Nature.

Os eletrões presos no plasma arrefecem a uma escala ultrarrápida. A pesquisa permitiu também concluir que o plasma é estável durante algumas centenas de nanossegundos, um tempo muito longo para sistemas como este.

Liliana Malainho, ZAP //

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