As galáxias normalmente não são objetos solitários. Várias galáxias interagindo gravitacionalmente podem formar aglomerados. Esses aglomerados podem interagir entre si, formando superaglomerados. Nossa própria galáxia faz parte de um grupo de galáxias chamado Grupo Local. Este Grupo Local faz parte do Superaglomerado de Virgem, que por sua vez faz parte de um grupo de superaglomerados chamado Superaglomerado Laniakea.
Misturado com todas essas galáxias há muito calor, com temperaturas extremamente altas comparáveis ao núcleo do nosso Sol, cerca de 10 milhões de Kelvin. Essa temperatura é tão alta que os átomos de hidrogênio não podem existir e, em vez de gás, um plasma de prótons e elétrons se forma. Este é um problema para os físicos, que dizem que não deveria ser tão quente.
Como Gianluca Gregori, professor de física da Universidade de Oxford e autor de um novo artigo detalhando um experimento para recriar as condições dentro de um aglomerado de galáxias, coloca: “A razão pela qual o gás dentro do aglomerado de galáxias deveria ter esfriado é simplesmente devido ao fato de que o aglomerado existe há muito tempo (por um tempo que é comparável à idade do Universo). Portanto, se assumirmos que a condução térmica funciona da maneira normal, esperaríamos que o núcleo quente inicial tivesse dissipado seu calor agora. Mas as observações mostram que não.”
O problema de tentar criar um experimento que ajude os cientistas a entender o que está acontecendo é que as temperaturas são tão altas que é quase impossível fazê-lo. A menos que você tenha 192 lasers trabalhando simultaneamente. Você pode encontrar isso no National Ignition Facility localizado no Lawrence Livermore National Laboratory em Livermore, Califórnia.
O NIF é grande o suficiente para caber três campos de futebol nele. Através de uma série de amplificadores e outros equipamentos é gerado um feixe que fornece mais de 2 milhões de joules de energia ultravioleta e até 500 trilhões de watts de potência. Isso é direcionado a um alvo do tamanho de uma borracha de lápis e dura apenas alguns bilionésimos de segundo.
Esse curto período de tempo foi suficiente para os cientistas registrarem as medições de que precisavam. O que eles descobriram foi que existem pontos quentes e frios dentro do plasma criado. Como a teoria sugere e este experimento fornece evidências, existem campos magnéticos emaranhados dentro do plasma que impedem que os elétrons se dispersem uniformemente, evitando assim que o calor se dissipe através da condução térmica normal.
Com o laser do National Ignition Facility, os cientistas têm apenas algumas chances de acertar. E como as condições do experimento duram apenas alguns bilionésimos de segundo, os cientistas precisam garantir que tudo esteja configurado e funcionando corretamente, incluindo as medições.
Para fazer isso, o professor da Universidade de Rochester, Petros Tzeferacos, que lidera o Flash Center for Computational Science da Universidade de Rochester, usou um código de computador chamado FLASH (um código de simulação multiescala multifísico publicamente disponível) para fazer simulações do experimento com antecedência para que quando chegou a hora de realizar os experimentos tudo correu bem.
Este experimento mostra o quão difícil é testar algumas teorias científicas. Mas essas são as teorias que devem ser testadas se quisermos entender melhor o Universo e como ele funciona. Apenas o conhecimento em si é motivo suficiente para alguns de nós continuarmos avançando com as ciências. No entanto, às vezes obtemos algo do processo que podemos usar para nós mesmos aqui na Terra, ou no espaço, à medida que nos tornamos uma raça espacial.
Ainda este ano, a equipe realizará mais experimentos para tentar descobrir o que exatamente está acontecendo com o gás dentro dos aglomerados de galáxias. Quem sabe onde essa informação nos levará? Mas 192 lasers de alta potência que produzem as condições dentro do núcleo de uma estrela… se nada mais, isso é legal.
Fonte:
https://www.universetoday.com/155303/lasers-recreate-the-conditions-inside-galaxy-clusters/
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Artigo original:
spacetoday.com.br