Investigadores do Instituto Superior Técnico descobrem novo mecanismo em física dos plasmas

Pablo J. Bilbao, investigador e estudante de doutoramento do Instituto Superior Técnico, conduziu a investigação – que originou este artigo de que é autor principal – sob orientação de Luís O. Silva, professor do Departamento de Física e investigador do Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN). Os investigadores descobriram um novo mecanismo, na física de plasmas, que poderá explicar o processo, até aqui desconhecido, por trás da emissão de radiação de objetos astrofísicos, como “Fast Radio Bursts”. Além disso, o artigo sugere que outras configurações físicas podem ter efeitos semelhantes, estimulando a investigação em física de plasmas extrema em laboratório.

A distribuição do momento de um plasma é uma ferramenta matemática usada pelos físicos para compreender como a energia de um plasma se encontra distribuída entre os seus componentes – átomos, iões e eletrões. Este artigo mostra que a aplicação de campos magnéticos fortes a plasmas extremamente quentes, provocará o arrefecimento destes e originar-se-ão distribuições de momento em forma de anel. Ou seja, a energia do plasma fica distribuída de forma diferente, com mais partículas de alta energia do que de baixa energia. Em consequência, esses plasmas podem gerar luz coerente, de forma semelhante ao funcionamento de um laser. 

A mais recente geração de experiências laboratoriais com lasers intensos permite a criação de plasmas sob campos eletromagnéticos igualmente intensos, tornando cada vez mais relevante o estudo dos efeitos da reação da radiação na dinâmica coletiva do plasma.

Esta descoberta abre uma nova via de investigação com a equipa envolvida a planear continuar a estudar este novo efeito em diferentes cenários, como configurações de laboratório de plasma a laser e outros objetos astrofísicos.

Fonte: Instituto Superior Técnico