VÁCUO QUÂNTICO DESACELERA ROTAÇÃO DE PULSARES

Representação esquemática de um pulsar: a pequena esfera no centro é a estrela de nêutrons, a linha vertical verde é o eixo de rotação, as curvas brancas são as linhas de força do campo magnético, os dois feixes de luz azulada são os jatos de emissão eletromagnética que saem dos polos magnéticos da estrela.[Imagem: Wikimedia commons/Mysid]

Vácuo material

A resistência ao movimento oferecida pelo vácuo pode estar desacelerando a rotação ultrarrápida das estrelas de nêutrons conhecidas como pulsares. A hipótese instigante foi elaborada por pesquisadores brasileiros. Vale lembrar que, para a mecânica quântica, o vácuo não é realmente vazio, mas extremamente dinâmico, permeado por flutuações locais de potencial que produzem o tempo todo pares de partículas e antipartículas, que se aniquilam em seguida. Assim, por mais tênue que possa ser o espaço interestelar, ele não é um espaço vazio, mas um vácuo quântico, cujo efeito sobre corpos altamente compactos em rotação, como as estrelas de nêutrons, não pode ser negligenciado. "As observações astronômicas mostram que, a cada segundo, o período de rotação dos pulsares atrasa de um centésimo trilionésimo (10-14) a um décimo trilionésimo (10-13) de segundo. O mecanismo clássico de perda de energia, por radiação de dipolo magnético, não é suficiente para explicar esse atraso. É preciso considerar algo mais. Nosso estudo nos levou a concluir que esse componente adicional poderia ser a frenagem exercida pela fricção do vácuo quântico", explicou Jaziel Goulart Coelho, do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais).

Fricção do vácuo quântico

Atualmente são conhecidos cerca de 2 mil pulsares. Mas, devido a grandes dificuldades no processo de observação, apenas nove deles têm os seus parâmetros bem estabelecidos. O que os pesquisadores brasileiros fizeram foi reunir os dados relativos a esses nove pulsares e lidar com eles com base em primeiros princípios, ou conceitos da física fundamental.

Existem pulsares de diversas massas e velocidades, mas só recentemente se descobriu uma espécie de elo perdido na evolução dos pulsares. [Imagem: ESA] Os modelos mostraram que, além da perda de energia devida à radiação eletromagnética, um outro fator deve estar contribuindo para a desaceleração do movimento de rotação, e este fator seria a fricção do vácuo quântico (quantum vacuum friction, ou QVF). "Os períodos de rotação dos pulsares, bem como suas variações temporais, são determinados observacionalmente. A partir deles, é possível calcular o chamado índice de frenagem (brake index), caracterizado pelo atraso de 10-14 a 10-13 segundo por segundo. Para explicar esse índice, combinamos dois mecanismos de perda de energia: a radiação de dipolo magnético clássica e a fricção do vácuo quântico. Investigamos o papel da QVF como mecanismo adicional. Foi um trabalho de astrofísica teórica aplicado a observáveis", resumiu Jaziel. FONTE: inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=vacuo-quantico-desacelera-rotacao-pulsares&id=010130160816

SERÃO OS PULSARES IMÃS GIGANTES PERMANENTES?

Alguns dos fenômenos mais bizarros no universo são estrelas de nêutrons. Muito poucas coisas no nosso universo pode rivalizar com a densidade nestes restos de explosões de supernovas. Estrelas de nêutrons emitem intensa radiação de seus pólos magnéticos, e quando uma estrela de nêutrons é alinhado de modo que estas "vigas" do ponto de radiação na direção da Terra, podemos detectar os pulsos, e referem-se a estrela de nêutrons, disse como um pulsar. O que tem sido um mistério até agora, é exatamente como os campos magnéticos de forma pulsares e se comportam. Os pesquisadores acreditavam que os campos magnéticos forma da rotação de partículas carregadas, e como tal deve alinhar com o eixo de rotação da estrela de nêutrons. Com base em dados observacionais, os pesquisadores sabem isso não é o caso. Buscando desvendar esse mistério, Johan e Anna Hansson Ponga (Lulea University of Technology, Suécia) escreveram um artigo que descreve uma nova teoria sobre como os campos magnéticos de forma estrelas de nêutrons. Hansson e Ponga teorizam que não só pode o movimento de partículas carregadas forma um campo magnético, mas também o alinhamento dos campos magnéticos dos componentes que compõem a estrela de nêutrons - semelhante ao processo de ferromagnets formando. Metendo a física de papel Hansson e Ponga, eles sugerem que, quando se forma uma estrela de nêutrons, os momentos magnéticos de nêutrons tornam-se alinhados. O alinhamento é pensado para ocorrer devido ao fato de ser a configuração de menor energia das forças nucleares. Basicamente, uma vez que o alinhamento ocorre, o campo magnético de uma estrela de nêutrons é travada no lugar. Esse fenômeno faz essencialmente uma estrela de nêutrons em um ímã gigante permanente, algo Hansson e Ponga chamam de "neutromagnet". Semelhante ao que é menor primos magneto permanente, um neutromagnet seria extremamente estável. O campo magnético de um neutromagnet é pensado para alinhar com o campo magnético original do "pai" estrela, que parece agir como um catalisador. O que é ainda mais interessante é que o campo magnético original não é obrigado a estar na mesma direção do eixo de rotação. Um fato mais interessante é que, com todas as estrelas de nêutrons com aproximadamente a mesma massa, Hansson e Ponga pode calcular a força dos campos magnéticos da neutromagnets deve gerar. Baseado em seus cálculos, a força é de cerca de 1012 Tesla - quase exatamente o valor observado detectado ao redor dos campos magnéticos mais intensos em torno de estrelas de nêutrons. Cálculos da equipe aparecem para resolver vários problemas não resolvidos sobre os pulsares. Teoria Hansson e Ponga é simples para testar - uma vez que afirmam a força do campo magnético das estrelas de nêutrons não pode exceder 1012 Tesla. Se uma estrela de nêutrons eram para ser descoberto com um campo magnético mais forte do que 1012 de Tesla, a teoria da equipe seria provado errado. Devido ao princípio de exclusão de Pauli, possivelmente, excluindo nêutrons alinhando na forma descrita no Hansson e papel Ponga, existem algumas questões relativas a teoria da equipe.Hansson e Ponga apontam para experimentos que foram realizados o que sugere que os spins nucleares podem tornar-se ordenado, como ferromagnets, declarando: "Deve-se lembrar que a física nuclear nessas circunstâncias extremas e densidades não é conhecida a priori, tão diversas propriedades inesperadas podem ser aplicadas " Enquanto Hansson e Ponga concordar prontamente suas teorias são puramente especulativas, eles se sentem a sua teoria vale a pena perseguir com mais detalhes. Fonte: universetoday