quarta-feira, 11 de abril de 2012

A Velocidade da Luz , Cherenkov e M1


O post de hoje é cheio de convidados ilustres e suas citações maravilhosas. E um pouco de física. Só um pouco.   
O primeiro destes convidados, J.B.S. Haldane , foi quem disse: O Universo não é apenas mais estranho do que imaginamos, ele é mais estranho do que nós podemos imaginar.
Não poderia estar mais correto.  O homem tenta imaginar o inimaginável e neste processo descobre a ciência.  E isto me recorda Gerard Piel: A mais notável descoberta feita pelos cientistas é a própria ciência.
            E assim se descobre, por exemplo, a relatividade. E com ela (mais um convidado) Einstein conclui: Nada pode viajar mais rápido que a luz.
Trata-se de uma constante universal.  C.
O próximo convidado é uma figura já tão “habitue” aqui no Nuncius Australis que eu não vou dizer quem é. Nem apresentar nenhuma citação do mesmo. Seu catalogo de nebulosas apresenta como primeira entrada os restos de uma supernova que iluminou os céus da Terra em 1054.  
Já adivinharam quem é? Vou dar mais uma dica. Os restos desta estrela tem hoje o nome de Nebulosa do Caranguejo. Também chamada de M1.
E agora que já apresentamos o nosso DSO convidado vamos falar de um convidado mais obscuro e nem por isto menos importante.
 O universo é “um pouco” mais estranho do que podemos imaginar. E assim as coisas nunca são exatamente preto no branco. Hoje elas serão Azuis. Ou violeta...
Pavel Alekseyevich Cherenkov ou Tcherenkov (em russo: Павел Алексеевич Черенков) (, 28 de Julho 1904- 6 de janeiro de 1990) foi  Nobel de Física em 1958.
Este ilustre convidado descreveu a radiação que recebe seu nome. Isto acontece quando uma partícula (em geral um elétron) se move mais rápido que a luz.
Antes de acenderem as fogueiras e convocar a inquisição convém lembrar que nada pode se mover mais rápido que a luz. No vácuo.
Mas em outros meios "pode".  
 Em  meio composto por um condensado Bose- Einstein ( Bose é mais um convidado...) a luz pode se arrastar até mesmo a velocidades sub sônicas.  Neste tipo de meio coisas muito estranhas acontecem. Parece com certas festas que já fui...
O exemplo mais famoso da radiação Cherenkov é aquele  brilho azulado que vemos nos núcleos (e naquelas piscinas...) de reatores nucleares. Sempre com um brilho azul que empresta um clima radioativo a vários filmes que você já viu.
É tudo verdade. É o efeito Cherenkov se apresentando.
Na água a velocidade da luz é de cerca de 0.75 C. E assim sendo não violamos nenhum principio fundamental e os elétrons podem “nadar” mais rápido que a luz. 
O mesmo efeito pode acontecer em nebulosas. O meio não é a água. Mas também não é o vácuo. Nem é um condensado Bose -Einstein.    
Com pequenos telescópios você não vai perceber em nenhuma nebulosa uma coloração azulada (talvez com um pouco de imaginação...), mas com o uso de fotografia talvez você perceba em algumas nebulosas um pequeno desvio para o para o azul. Ou  violeta. É Cherenkov se apresentando de novo. A maior parte da radiação é  já em ultra violeta...
Agora de volta ao nosso DSO convidado: M1
Imagem  MAGIC 

M1 , como já falei , surgiu de uma imensa explosão. Esta é alimentada pelo resultado da morte (ou transformação) de uma grande estrela. Seus restos ( da estrela inicial) hoje têm pouco mais de 20 km. Mas tem a massa de alguns sóis. Seu campo magnético é mais de 1 trilhão de vezes o da Terra. È uma estrela de Nêutrons. E um Pulsar.  Esta gira 30 vezes por segundo e "ilumina” os filamentos que dão nome a nebulosa.
M1 é um DSO desafiante para os astrônomos amadores. Em pequenos telescópios ela não é exatamente fácil de ser observada.
Lembro-me a primeira vez que tentei localiza-la. Foi um fiasco.
Na época possuía um refrator de 70 mm. E confesso que o que vi se deve mais a minha imaginação do que a presença física de algo...
Com meu 150 mm ela se apresenta em condições suburbanas, mas visualmente não é nenhum espetáculo. È um bom alvo fotográfico.
Mas agora que sei que é lá existem “coisas” que se movem mais rápido que a luz (pelo menos em seus domínios) eu voltei a me interessar.
Como um pobre mortal preso ao espectro visível eu não posso ver o efeito Cherenkov.
De volta ao amadorismo e com um telescópio modesto vamos ao que interessa.
Se você possuir um telescópio com mais de 200 mm e um céu escuro talvez perceba alguma estrutura em M1.
Em geral vai perceber uma pequena nuvem com o formato de uma casca de caranguejo. Bem discreta. Mas chegar até lá não é  tão difícil.  

Lembro-me da primeira vez que a vi de fato. Acredito que o mesmo método sirva para os interessados:
Localizo Zeta Tauri. Abro o Sky Atlas 2000.00 (do Will Tyrion) no mapa mais adequado e começo a procura. O problema é que não é possível avistar o menor indicio da nébula pela buscadora. Desta forma me resta centralizar em Zeta utilizando a minha ocular de 25 mm Wide angle e escanear a área que o mapa me indica. 

Não chega a demorar. M1 é próxima a Zeta mas nem tão próxima quanto poderia parecer pelo meu mapa. Com o uso de visão periférica percebo a nébula pela ocular. Conforme vou me adaptando a nebulosidade se torna mais clara. É muito tênue. Cobre uma área considerável do centro da ocular. Substituo a 25 mm por uma 17 mm. Percebem-se mais claramente os contornos da Nebulosa. Somente isto. Não percebo estrutura de espécie alguma. Fico olhando e resolvo tentar a 10 mm. A imagem fica mais escura e difícil de perceber. O melhor resultado foi com a 17 mm.


Posteriormente, do Alto do Pico do Açu, consegui vislumbrar M1 com meu 10x50. È a coisa mais perto de nada ser e ainda assim ser alguma coisa que conheço. M78, no mesmo binóculo, também se enquadra nesta categoria. E lá também existem “coisas” mais rápidas que a luz.  Em M 42 o fenômeno também já foi observado pelo MAGIC também.
Mais sobre a radiação Cherenkov em (rufem os tambores...):          http://en.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_radiation

Mais sobre M1:

 Para quem não descobriu. O convidado que eu não apresentei é Charles Messier.

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