Um raio laser ultra-intenso expulsa tantos elétrons do átomo de iodo (dir.) que o átomo começa a arrastar elétrons do resto da molécula (esq.) - apenas para os expulsar também.

Segundo um artigo publicado na revista Nature, cientistas do SLAC National Accelerator Laboratory da Universidade de Stanford, nos EUA, bombardearam uma pequena molécula com o Linac Coherent Light Source, o raio laser de raios X mais poderoso do mundo, transformando-a num ‘buraco negro molecular’ que atrai toda a matéria que o rodeia.

Um buraco negro é um corpo estelar que resulta normalmente da implosão de uma estrela moribunda, e tem uma massa tão fortemente concentrada que a sua gravidade ‘infinita’ atrai a si toda a matéria – seja ela em forma de partícula ou onda luminosa – que se encontre nas suas proximidades.

No decorrer de uma experiência recente, foi usado um raio laser ‘100 vezes mais intenso do que o que se obteria se concentrássemos num ponto minúsculo toda a luz do Sol que atinge a Terra num dado instante’, explicou em comunicado o físico Artem Rudenko, investigador da Kansas State University e co-autor do estudo. Os cientistas usaram espelhos especiais para focar o feixe de raios X do Coherent num ponto com 100 nanómetros de diâmetro, fazendo-o incidir numa amostra com átomos de xenon (54Xe), elemento gasoso cujos átomos têm 54 elétrons, e dois tipos de moléculas com átomos de iodo (53I), cujos átomos têm 53 elétrons.

Este tipo de átomos pesados e de arranjos moleculares são importantes em reações biológicas, e os cientistas usam-nos frequentemente para aumentar o contraste em análises de espectrofotometria e cristalografia, mas nunca tinham sido usados átomos com uma massa atómica tão elevada. Aplicando seletivamente o intenso raio laser concentrado sobre elétrons específicos dos átomos e moléculas da amostra, os cientistas pretendiam na sua experiência estripar esses elétrons da sua órbita, criando ‘átomos ocos’ apenas com um número mínimo de elétrons, com ligações eletrônicas mais fortes. Baseados no conhecimento de estudos anteriores com raios X menos energéticos, os cientistas esperavam que os elétrons das camadas exteriores dos átomos ‘caíssem’ em cascata para as camadas mais interiores, apenas para serem eles próprios expulsos do átomo pelos raios X subsequentes.

E foi exatamente isso que aconteceu – quer com os átomos de xenon, quer com as moléculas com átomos de 53I.

Mas para surpresa dos cientistas, no caso das moléculas com átomos de 53I, o processo não parou por aí, e os átomos de iodo, que ficaram com uma forte carga positiva depois de perder a maior parte dos seus elétrons, continuaram a ‘sugar’ os elétrons dos átomos de carbono e hidrogénio das moléculas de que faziam parte, ejetando-os também, um a um.

Em vez de perder 47 dos seus 53 elétrons, como esperado, o iodo de um dos tipos de moléculas ejetou 54 elétrons, incluindo os que tinha arrancado aos átomos vizinhos, criando um nível de disrupção não só maior que o esperado, mas de uma natureza completamente diferente – a que se poderia chamar um… buraco negro molecular. O iodo do outro tipo de moléculas, por sua vez, ejetou mais de 60 elétrons, entre os seus próprios e os que arrancou aos átomos vizinhos, mas os cientistas não conseguiram determinar com precisão exatamente quantos elétrons foram ‘arrancados’ antes que as moléculas simplesmente explodissem.

‘Os resultados desta experiência podem trazer avanços importantes, por exemplo na área da análise espectrofotométrica, ou na farmacologia’, diz Mike Dunne, diretor do Linac Coherent Light Source. ‘Os nossos resultados vão permitir-nos construir um modelo físico do efeito da radiação nas moléculas, que nos ajudará a prever o seu impacto em outros sistemas’, diz por sua vez Daniel Rolles, investigador da Kansas State University e co-autor do estudo.

É sempre bom saber dos avanços que a ciência nos traz todos os dias. Mas não deixará de ser angustiante, para alguns, saber que um grupo de cientistas muito bons, com um laser muito forte, criaram um buraco negro muito pequeno – e que o fizeram por acaso.

 

Fonte: https://zap.aeiou.pt/o-laser-mais-potente-da-historia-criou-sem-querer-um-buraco-negro-na-terra-162037

(Título original: O laser mais potente da história criou sem querer um buraco negro na Terra)

 

 

Nota do site: Quem já ouviu falar sobre o que é um 'buraco negro' sabe como esta ‘descoberta’ acidental pode gerar fatos graves.

Para melhor entender sobre buracos negros:

Na abordagem da física clássica, o nome ‘buracos negros’ é dado a um ponto tão infinitamente pequeno, com uma concentração de massa tão grande, que a densidade é suficiente para causar uma tal deformação no espaço-tempo e que a velocidade de escape neste local necessitaria ser maior que a da luz. E, já que nada consegue se mover mais rápido que a velocidade da luz, nada pode escapar de um buraco negro, nem mesmo a luz. 

E como surge este ponto? Este ponto surge quando uma estrela com massa maior que 3 massas solares, em seu último estágio de evolução, depois de consumir todo seu combustível, se transforma em uma supernova com um ‘caroço’ no centro. Se a massa deste caroço, que pode ou não se formar, for maior que 2 massas solares ele cai sobre si mesmo, transformando-se em um buraco negro. Às vezes acontece de a estrela evoluir no que chamamos de ‘sistema binário fechado’ quando duas estrelas ficam muito próximas e há transferência de matéria de uma para outra, podendo fazer com que uma delas acumule matéria em excesso provocando sua explosão em uma supernova. Nestes casos, o mais provável é que ela evolua para uma estrela de nêutrons, quando elétrons e prótons se fundem em nêutrons. Mas, acontece que em alguns sistemas a concentração de massa é muito grande e ocorre a formação de um buraco negro que continua ‘sugando’ a massa daquela outra estrela maior.

O que os cientistas acidentalmente conseguiram realizar, na experiência descrita no artigo acima, diz respeito à criação de uma condição que inicia um processo de ‘sugação’ de elétrons de um elemento expandindo para todos os outros elementos que estão à sua volta, e estes repetindo isto sucessivamente. Daí as consequências imprevisíveis que isto pode acarretar.   

 

A ciência esconde grande progressos, a Humanidade desconhece-os, mas foram criados para o mal. Grandes cientistas desapareceram, mas isso não é verdade, trabalham para a elite com a finalidade de fazer desaparecer milhões de seres humanos. (Jesus Cristo, em 08-07-2016)