Astrofísica termonuclear: o que estuda e aplicações - Ciência - 2023

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o astrofísica termonuclear É um ramo específico da física que estuda os corpos celestes e a liberação da energia que deles provém, produzida por fusão nuclear. É também conhecida como astrofísica nuclear.

Esta ciência nasceu com o pressuposto de que as leis da física e da química atualmente conhecidas são verdadeiras e universais.

A astrofísica termonuclear é uma ciência teórico-experimental em escala reduzida, uma vez que a maioria dos fenômenos espaciais e planetários foram estudados, mas não comprovados na escala que envolve os planetas e o universo.

Os principais objetos de estudo desta ciência são estrelas, nuvens gasosas e poeira cósmica, razão pela qual ela está intimamente ligada à astronomia.

Pode-se até dizer que nasceu da astronomia. Sua premissa principal tem sido responder às questões sobre a origem do universo, embora seu interesse comercial ou econômico seja na área de energia.

Aplicações de astrofísica termonuclear

1- Fotometria

É a ciência básica da astrofísica a responsável por medir a quantidade de luz emitida pelas estrelas.

Quando as estrelas se formam e se tornam anãs, elas começam a emitir luminosidade como resultado do calor e da energia produzidos dentro delas.

Dentro das estrelas, ocorrem fusões nucleares de vários elementos químicos, como hélio, ferro e hidrogênio, tudo de acordo com o estágio ou sequência de vida em que essas estrelas se encontram.

Como resultado disso, as estrelas variam em tamanho e cor. Da Terra percebe-se apenas um ponto luminoso branco, mas as estrelas têm mais cores; sua luminosidade não permite que o olho humano os capture.

Graças à fotometria e à parte teórica da astrofísica termonuclear, as fases de vida de várias estrelas conhecidas foram estabelecidas, o que aumenta o conhecimento sobre o universo e suas leis químicas e físicas.

2- Fusão nuclear

O espaço é o lugar natural para as reações termonucleares, uma vez que as estrelas (incluindo o Sol) são os principais corpos celestes.

Na fusão nuclear, dois prótons se aproximam de tal ponto que conseguem superar a repulsão elétrica e se unir, liberando radiação eletromagnética.

Esse processo é recriado nas usinas nucleares do planeta, a fim de aproveitar ao máximo a liberação da radiação eletromagnética e do calor ou energia térmica resultante dessa fusão.

3- A formulação da teoria do Big Bang

Alguns especialistas afirmam que essa teoria faz parte da cosmologia física; no entanto, também abrange o campo de estudo da astrofísica termonuclear.

O Big Bang é uma teoria, não uma lei, por isso ainda encontra problemas em suas abordagens teóricas. A astrofísica nuclear o apóia, mas também o contradiz.

O não alinhamento dessa teoria com o segundo princípio da termodinâmica é seu principal ponto de divergência.

Este princípio diz que os fenômenos físicos são irreversíveis; conseqüentemente, a entropia não pode ser interrompida.

Embora isso vá de mãos dadas com a noção de que o universo está em constante expansão, essa teoria mostra que a entropia universal ainda é muito baixa em relação à data teórica de nascimento do universo, 13,8 bilhões de anos atrás.

Isso levou a explicar o Big Bang como uma grande exceção às leis da física, enfraquecendo assim seu caráter científico.

No entanto, grande parte da teoria do Big Bang é baseada na fotometria e nas características físicas e na idade das estrelas, ambos os campos de estudo sendo astrofísica nuclear.

Referências

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Ferrer Soria, A. (2015). Física nuclear e de partículas. Valência: Universidade de Valência.
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Marian Celnikier, L. (2006). Encontre um lugar mais quente!: A History of Nuclear Astrophysics. Londres: World Scientific.