Cientistas criam novo estado físico de matéria em condições extremas

Pesquisadores norte-americanos e austríacos estudaram como a matéria pode interagir em baixíssimas temperaturas

Sólido, líquido, gasoso e plasma são os estados que todo mundo aprendeu na escola, mas os cientistas acabam de provar que, em condições extremas, há mais um estado físico da matéria.

Chamado de Polarons de Rydberg, esse estado é criado em temperaturas extremamente baixas, quando um elétron órbita seu núcleo a uma distância tão grande que outros átomos cabem dentro dessa órbita. A fraca ligação entre essas partículas forma os polarons de Rydberg.

Para produzir o experimento, pesquisadores norte-americanos e austríacos estudaram o condensado de Bose-Einstein, um outro estado de matéria existente a temperaturas próximas ao zero absoluto, ótimas para se estudar propriedades quânticas dos átomos.

Os cientistas resfriaram alguns átomos do elemento estrôncio e, com laser, separaram um do grupo. Nele, observaram até quanto poderiam afastar o elétron do núcleo desse átomo, criando um estado de agitação chamado de átomo de Rydberg

"A distância média entre o elétron e seu núcleo pode ser tão grande quanto várias centenas de nanômetros", explica Joachim Burgdörfer, físico teórico de partículas austríaco. Para se ter ideia, essa distância pode ser até mil vezes maior do que o raio de um átomo de hidrogênio e abrigar até 170 átomos de estrôncio (teoricamente).

Nessas condições, a energia dos átomos é extremamente baixa, estabelecendo o fraco vínculo do novo estado de matéria.

Repercussão

O estudo foi publicado na Physical Review Letters e dá pistas de como partículas em temperaturas extremamente baixas interagem entre si.

“Para nós, este novo e fraco estão de matéria é uma empolgantes e nova possibilidade para investigar a física de átomos ultrafrios”, diz Burgdörfer. “Dessa forma, nós podemos provar propriedades do condensado de Bose-Einstein em escalas muito pequenas e com uma alta precisão.”

Contribuição nacional

O físico brasileiro Germano Woehl Jr foi um dos participantes da pesquisa. Sob orientação do professor Thomas Killian, da Rice Universty, Houston, Texas, onde o experimento foi realizado, Woehl Jr. trabalhou na preparação dos feixes de lasers para aprisionar os átomos e resfriá-los para obter a condensação de Bose-Einstein com geometrias especiais e observar a formação de "polarons de Rydberg".

(Com informações do Science Alert)

Via | galileu