Estudo revela magnetismo oculto em núcleos atômicos
Pesquisadores do Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) identificaram a origem de um enigma que perdura há décadas na física nuclear: a emissão inesperadamente alta de raios gama de baixa energia por alguns núcleos atômicos. O estudo, publicado na revista Nature, oferece novas perspectivas sobre a dinâmica interna dos núcleos e suas implicações para diversas áreas, incluindo astrofísica e segurança nuclear.
O enigma dos raios gama de baixa energia
A emissão de raios gama é um fenômeno comum quando núcleos atômicos excitados decaem para estados de energia mais baixos. No entanto, a observação de um aumento significativo na emissão de raios gama de baixa energia, conhecido como “low-energy enhancement”, desafiou as previsões teóricas. Segundo Eleanor Ronning, autora principal do estudo, a dificuldade em prever quais núcleos apresentariam esse fenômeno gerou um grande questionamento na comunidade científica.
Transições magnéticas e elétricas nos núcleos
Os pesquisadores realizaram medições de raios gama durante o decaimento de um isótopo radioativo de cobre para zinco, utilizando instrumentos especializados do FRIB. A equipe conseguiu distinguir entre dois tipos de transições nucleares: uma elétrica, que envolveu a movimentação dos prótons, e outra magnética, onde neutrons e prótons mudaram suas orientações magnéticas internas. Apenas a transição magnética resultou no aumento observado de raios gama de baixa energia, indicando que a origem do fenômeno é magnética.
Implicações para a física nuclear e astrofísica
Embora o experimento tenha se concentrado em um único núcleo, as descobertas têm potencial para ampliar a compreensão do comportamento nuclear em geral. Darren Bleuel, cientista do LLNL, afirmou que os novos conhecimentos podem melhorar a interpretação de resultados de programas de testes nucleares e fortalecer a capacidade de forense nuclear, permitindo identificar a origem de eventos nucleares. Além disso, as descobertas podem contribuir para o entendimento de reações nucleares em estrelas e supernovas, essenciais para a formação de elementos pesados.
Publicação e colaborações científicas
O estudo foi publicado em Nature e contou com a colaboração de cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). A pesquisa representa um avanço significativo na conexão entre observações experimentais e teorias existentes, conforme destacado por Andrea Richard, co-líder do estudo.
As novas evidências sobre o magnetismo nos núcleos atômicos não apenas esclarecem um mistério de longa data, mas também abrem novas possibilidades para pesquisas futuras em física nuclear e astrofísica.
