Aubrey Gemignani / NASA
O Cold Atom Laboratory (CAL) foi lançado no espaço na sonda Orbital ATK Cygnus
Os cientistas pretendem realizar uma experiência que irá “congelar” átomos com lasers, criando assim o ponto mais frio do Universo.
Esta semana, a NASA enviou ao espaço uma nave repleta de equipamentos que devem auxiliar os astronautas da Estação Espacial Internacional (EEI) e os cientistas aqui na Terra a desenvolver novas pesquisas.
Mas há uma que se destaca: os cientistas pretendem fazer uma experiência que irá “congelar” átomos com lasers, criando assim o ponto mais frio do Universo. Este “supercongelador” terá menos de um bilionésimo acima do zero absoluto, a temperatura mais baixa possível.
O Cold Atom Laboratory (CAL) é um instrumento compacto que usa lasers para gerar um ambiente super-refrigerado 10 bilhões de vezes mais frio que o vácuo do espaço. É tão frio dentro do CAL que os átomos são quase imóveis. O instrumento usa ímãs para segurar os átomos a fim de que os cientistas possam observar seus movimentos e como interagem uns com os outros.
Os cientistas já produziram instrumentos parecidos, mas enfrentaram sempre um desafio quase insuperável: a força da gravidade. Mesmo os átomos ultracongelados acabaram por sucumbir à força da gravidade.
O CAL foi lançado no espaço na sonda Orbital ATK Cygnus, com destino à EEI. “No campo da física moderna, o novo Cold Atom Lab da Cygnus poderia ajudar a responder a algumas grandes questões”, informa um comunicado da Agência Espacial Americana (NASA).
“O CAL cria uma temperatura 10 bilhões de vezes mais fria que o vácuo do espaço, então usa lasers e forças magnéticas para desacelerar os átomos até que estejam quase imóveis. No ambiente de microgravidade da EEI, o CAL pode observar esses átomos ultrafrios por muito mais tempo do que o possível na Terra” detalha.
Os resultados da pesquisa podem levar a uma série de tecnologias aprimoradas, como sensores, computadores quânticos e relógios atômicos.
Frio, muito frio
O vácuo do espaço é muito frio: tem cerca de – 270,55°C. Mas as temperaturas dentro do CAL serão ainda mais baixas: quase zero absoluto, ou – 273,15ºC.
A esta temperatura, os átomos diminuem tanto a sua velocidade que começam a entrar no mesmo estado quântico, exibindo a mesma quantidade de energia que os outros. O comportamento se torna mais ondulado, e começam a sincronizar-se como se fossem uma fila de dançarinos, um fenômeno conhecido como Condensado de Bose-Einstein (BEC).
Na microgravidade da estação espacial, espera-se que os átomos retenham este estado da matéria durante 10 segundos, oferecendo aos cientistas a possibilidade de observar comportamentos quânticos nunca vistos antes.
O CAL é capaz de capturar três tipos de átomos para os cientistas estudarem: um rubídio e dois isótopos de potássio, esfriando-os e mantendo-os em armadilhas magnéticas para permitir a observação por parte dos cientistas que estão na Terra.
Quando o CAL for instalado na EEI, o trabalho dos astronautas estará feito, dado que será operado remotamente a partir da Terra. As experiências vão acontecer durante 6 horas e meia por dia, enquanto a tripulação da EEI estiver dormindo, para minimizar a perturbação da microgravidade da estação espacial, segundo a NASA.
Se as temperaturas ficarem tão frias quanto o esperado, o CAL irá bater o recorde de lugar mais frio do Universo. Atualmente, o título pertence à Nebulosa do Bumerangue, localizada a 5 mil anos-luz de distância, que vive a – 272ºC.
Ciberia // ZAP / HypeScience
