Cientistas buscam criar um laser de raios gama para revolucionar a exploração intergaláctica com partículas de luz de velocidades incríveis.
Nos anos 1950, o engenheiro aeroespacial alemão Eugen Sänger introduziu a inovadora ideia de utilizar laser, feixes de raios, gamma, como fonte de energia para impulsionar naves espaciais a velocidades intergalácticas. Mesmo considerando que uma nave movida por laser fosse algo digno de ficção científica, sua proposta abriu caminho para importantes avanços na investigação sobre lasers.
Hoje, a tecnologia avançou tanto que é possível imaginar a utilização de um graser, um tipo de laser que emite raios gama, como uma fonte de energia revolucionária para a exploração espacial. A pesquisa contínua nesse campo promete transformar a maneira como pensamos sobre propulsão espacial e abrir novas possibilidades para a exploração do universo. A visão de Sänger sobre o potencial dos lasers pode estar mais próxima da realidade do que jamais imaginamos.
Laser de Raios Gama: A Revolução da Tecnologia Interplanetária
Hoje, pesquisadores de diversas regiões do globo estão empenhados em desenvolver um ‘laser de raios gama’, uma inovação que, se bem-sucedida, poderia revolucionar a maneira como exploramos o Universo, combatemos o câncer e nos defendemos contra ameaças como mísseis.
Os raios gama, a forma mais enérgica de luz no Universo, são imperceptíveis ao olho humano e são emitidos por eventos astronômicos extremos, como supernovas e pulsares. Esses raios viajam à velocidade da luz e possuem comprimentos de onda tão minúsculos que conseguem atravessar o espaço entre os átomos de um detector.
A tecnologia essencial para criar um laser de raios gama, ou ‘graser’, ainda está em fase de desenvolvimento e é considerada um dos maiores desafios da física contemporânea. O laboratório experimental do ELI Beamlines é o local onde os experimentos serão conduzidos sob a liderança do cientista Antonino Di Piazza, da Universidade de Rochester.
Caso tenha êxito, a pesquisa poderá resultar na concepção de um laser de elétrons livres de raios gama, um marco significativo na comunidade científica.
### Tecnologia Necessária para a Criação de Lasers de Raios Gama
Desde a criação do primeiro laser em 1961, os cientistas têm se dedicado a ampliar a tecnologia dos lasers para abranger todo o espectro eletromagnético. Atualmente, os lasers de raios-X já são uma realidade, e o próximo passo seria alcançar os de raios gama. Para desenvolver um laser de raios gama, é preciso manipular núcleos atômicos em estados excitados, conhecidos como isômeros, a fim de gerar fótons gama coerentes.
Uma abordagem avançada para solucionar esse desafio envolve a aplicação da eletrodinâmica quântica, uma teoria que busca compreender como feixes densos de elétrons rápidos interagem com campos de laser intensos para emitir luz de alta energia. Pesquisadores da Universidade de Rochester, em colaboração com o ELI Beamlines, estão trabalhando nessa direção.
Em um comunicado, o professor Antonino Di Piazza, de Rochester, destaca que a criação de raios gama coerentes poderia transformar a ciência, da mesma forma que a descoberta de lasers visíveis e raios-X revolucionou nossa percepção do mundo atômico.
O objetivo inicial é demonstrar a viabilidade da ciência por trás dessa tecnologia, utilizando uma teoria quântica avançada para investigar como um ou dois elétrons emitem luz, visando eventualmente trabalhar com múltiplos elétrons para gerar raios gama coerentes.
### Potencial dos Raios Gama e Suas Aplicações
Invisíveis aos nossos olhos, os raios gama possuem os comprimentos de onda mais curtos e a frequência mais elevada de qualquer forma de luz. Segundo Di Piazza, os benefícios potenciais são vastos. Se os cientistas conseguirem manter um feixe coerente e estável de raios gama por longos períodos, esses raios poderiam abrir novas possibilidades na criação de antimatéria, estudo de processos nucleares e análise de objetos densos.
Uma pesquisa publicada em 2012 na revista Acta Astronautica sugeriu a viabilidade da propulsão de foguetes utilizando lasers de raios gama. A proposta envolve a aniquilação de partículas de antimatéria para gerar energia e impulsionar naves espaciais a velocidades intergalácticas.
Fonte: @Olhar Digital
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