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Os físicos Roland Wester (à esquerda) e Malcolm Simpson (à direita) demonstram como os estados ligados ao dipolo permitem que íons negativos se formem em nuvens interestelares. Crédito: Bryan Goff em Unsplash / AG Wester
As nuvens interestelares são o local de nascimento de novas estrelas, mas também desempenham um papel importante nas origens da vida no Universo por meio de regiões de poeira e gás nas quais os compostos químicos se formam. O grupo de pesquisa, sistemas moleculares, liderado pelo vencedor do prêmio ERC Roland Wester no Instituto de física iônica e física aplicada da Universidade de Innsbruck, se comprometeu a compreender melhor o desenvolvimento de moléculas elementares no espaço. "Simplificando, nossa armadilha de íons nos permite recriar as condições do espaço em nosso laboratório", explica Roland Wester. "Esse aparelho nos permite estudar em detalhes a formação de compostos químicos." Os cientistas que trabalham com Roland Wester descobriram agora uma explicação para a forma como as moléculas com carga negativa se formam no espaço.
Uma ideia construída sobre fundamentos teóricos
Antes da descoberta das primeiras moléculas de carbono carregadas negativamente no espaço em 2006, presumia-se que as nuvens interestelares continham apenas íons carregados positivamente. Desde então, tem sido uma questão em aberto como os íons carregados negativamente são formados. O teórico italiano Franco A. Gianturco, que trabalha como cientista na Universidade de Innsbruck há oito anos, desenvolveu um arcabouço teórico há alguns anos que poderia fornecer uma explicação possível. A existência de estados fracamente ligados, os chamados estados dipolos, deve aumentar a ligação de elétrons livres a moléculas lineares. Essas moléculas têm um momento dipolar permanente que fortalece a interação a uma distância relativamente grande do núcleo neutro e aumenta a taxa de captura de elétrons livres.
Observando estados ligados a dipolo em laboratório
Em seu experimento, os físicos de Innsbruck criaram moléculas compostas por três átomos de carbono e um átomo de nitrogênio, ionizaram-nas e as bombardearam com luz laserna armadilha de íons em temperaturas extremamente baixas. Eles mudaram continuamente a frequência da luz até que a energia fosse grande o suficiente para ejetar um elétron da molécula. Albert Einstein descreveu esse chamado efeito fotoelétrico há 100 anos. Uma análise aprofundada dos dados de medição pelo pesquisador em estágio inicial Malcolm Simpson do programa de treinamento de doutorado, átomos, luz e moléculas da Universidade de Innsbruck finalmente lançou luz sobre esse fenômeno difícil de observar. Uma comparação dos dados com um modelo teórico finalmente forneceu evidências claras da existência de estados ligados a dipolo. "Nossa interpretação é que esses estados ligados ao dipolo representam uma espécie de abridor de portas para a ligação de elétrons livres às moléculas, contribuindo assim para a criação de íons negativos no espaço", diz Roland Wester." Sem essa etapa intermediária, seria muito improvável que os elétrons realmente se ligassem às moléculas".
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Fornecido pela University of Innsbruck
Fonte: Phys News / pela Universidade de Innsbruck / 20-07-2021
https://phys.org/news/2021-07-capturing-electrons-space.html
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD)
de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e
divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas
e tecnológicas.
Participa
do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA
GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela
NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page:
http://pesqciencias.blogspot.com.br
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