Praf interstelar produs de fizicienii ieşeni

O echipă de cercetare din cadrul Facultăţii de Fizică a Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi a creat în laborator un praf din carbon care este aproape identic cu materia organică aflată la zeci de mii de ani lumină, în spaţiul cosmic. Reuşita îmbină, potrivit cercetătorilor, două premiere la nivel mondial - metoda de producere a prafului, precum şi faptul că firele de praf sunt pufoase şi dezordonate, aşa cum e de aşteptat să fie în spaţiu.

Echipa de la Facultatea de Fizică a Universităţii „Alexandru Ioan Cuza” (UAIC) din Iaşi produce, în fiecare săptămână, câteva miligrame de praf interstelar printr-o metodă unică la nivel mondial.

Coordonatorul studiului, lect. dr. Ionuţ Topală, spune că praful creat în laborator, analog celui din spaţiu, va permite comunităţii ştiinţifice să înţeleagă cum evoluează materia din spaţiu şi ce se întâmplă cu ea când este radiată sau se află în calea vreunei comete.

„Astfel de studii pot avea loc doar în laborator, cu ajutorul produşilor artificiali. Altfel, dacă cercetătorii s-ar limita să observe la ce se întâmplă în spaţiu, cele câteva miligrame obţinute săptămânal la Iaşi ar avea nevoie de câteva sute de milioane de ani pentru a se forma natural”, se arată într-un comunicat transmis de UAIC.

Rezultatul echipei de la Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” a fost publicat în numărul din decembrie al uneia dintre cele mai prestigioase reviste de astrofizică de la nivel mondial – „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, editată de către Oxford University Press.

Deşi în lume au mai fost obţinute produse de carbon asemănătoare prafului stelar, cele câteva laboratoare care au reuşit performanţa au folosit fie temperaturi foarte înalte, fie presiuni foarte scăzute. În plus, substanţa creată de aceştia, observată la microscop, arată ordonat, asemenea unui film subţire.

În laboratorul din Iaşi, echipa de cercetători şi studenţi în fizica plasmei a obţinut, la temperatură şi presiune obişnuită, „fulgi” de praf, haotici şi impredictibili ca organizare tridimensională. Deşi nu există dovezi directe, aceştia sunt cu siguranţă mai apropiaţi de particulele care s-ar găsi în spaţiul îndepărtat, în regiuni dominate de haos, unde nu acţionează gravitaţia.

„Procedeul prin care am ajuns la acest rezultat este o noutate absolută. Practic, plecăm de la două gaze obişnuite, butan şi heliu, care introduse într-o regiune de câmp electric foarte intens, formează o plasmă. Acest mediu funcţionează ca o foarfecă ce taie moleculele de gaz în bucăţi. Când fragmentele se recombină, apar aceste particule de praf şi o parte din moleculele-mamă de butan se transformă în solid”, a explicat lectorul Valentin Pohoaţă, membru al echipei de cercetare.

Pentru a fi considerat analog celui interstelar, praful interstelar a trebuit să îndeplinească trei criterii: particulele să fie de toate formele şi mărimile, să fie formate doar din carbon şi hidrogen, iar la analiza spectrală, rezultatele să fie comparabile cu datele despre praful interstelar furnizate de NASA (Agenţia Spaţială Americană) şi ESA (Agenţia Spaţială Europeană).
Pentru producerea şi investigaţiile prafului, toate instalaţiile au fost gândite şi construite în Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iaşi, pornind de la elemente comerciale, produse în România.

Echipa de cercetare din Iaşi speră să poată veni în sprijinul agenţiilor spaţiale - punându-le la dispoziţie praful interstelar produs pe Pământ.

Praful interstelar este un subiect de deosebit interes pentru comunitatea ştiinţifică, încă de la primele semne ale existenţei acestuia. În urmă cu aproximativ 30 de ani, a fost depistat acest praf interstelar în centrul galaxiei noastre, la 25.000 de ani lumină.

„Chiar dacă nu vedem până acolo, ştim de existenţa prafului pentru că putem măsura semnale radio care provin din acea zonă a spaţiului, dar şi radiaţiile care sunt emise sau absorbite. Interpretându-le, putem desena o hartă chimică a zonei”, explică Ionuţ Topală, lector în cadrul Facultăţii de Fizică.

Echipa de cercetare este alcătuită din Ionuţ Topală, Silvia-Alina Chiper, Valentin Pohoaţă (cadre didactice la Facultatea de Fizică), Ilarion Mihăilă (cercetător CERNESIM), Delia Ciubotaru, Bianca Cristiana Hodoroabă (masteranzi), Ioana Cristina Gerber (doctorand) şi Toma Mihai (tehnician).