Universitatea din România care creează praf de stele printr-o metodă unică la nivel mondial

O echipă de la Facultatea de Fizică din Iași au descoperit o metodă unică la nivel modial, prin care să producă praf interstelar artificial. Astfel, în laboratorul celei mai vechi universităţi moderne din România se produc, în fiecare săptămână, câteva miligrame de praf interstelar artificial.

Cercetătorii au creat în laborator un praf din carbon care, analizat, este aproape identic cu materia organică aflată la zeci de mii de ani lumină. Coordonatorul studiului, lect. dr. Ionuț Topală, a declarat că praful creat în laborator, analog celui din spațiu, va permite comunității științifice să înțeleagă cum evoluează materia din spațiu și 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 în comunicatul transmis de UAIC.

În centrul galaxiei noastre, la 25.000 de ani lumină, acolo unde încă nu visăm să putem ajunge, există praf interstelar. „Știm acest lucru, chiar dacă nu vedem până acolo, pentru că putem măsura semnale radio care provin din acea zonă a spațiului dar și radiațiile care sunt emise sau absorbite. Interpretându-le, putem desena o hartă chimică a zonei”, a explicat Ionuț Topală, lector în cadrul Facultății de Fizică a Universității „Al. I. Cuza” din Iași.

Praful interstelar e diferit de cel de Pământ, care provoacă alergii, și chiar față de cel de pe comete sau din jurul planetelor. Omenirea are informații despre acest praf misterios doar din măsurători realizate cu telescoape capabile să vadă în infraroșu. Astfel, știm că praful interstelar este format predominant din carbon sau siliciu, însoțit uneori de gheață. De când a fost detectat, în 1983, oamenii de știință încearcă să recreeze combinații chimice asemănătoare aici, pe Pământ, a mai explicat Ionuț Topală.

Fulgi de praf haotic

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, potrivit comunicatului de presă.

„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 precizează lectorul Valentin Pohoaţă, membru al echipei de cercetare.

Praful nu seamănă însă cu ce înțelegem în mod obișnuit prin solid, adică majoritatea obiectelor din jurul nostru. Dacă am putea vedea foarte precis în interiorul lor, am observa o organizare disciplinată, în rețele cristaline, arată cercetătorii. În cazul produsului obținut în laborator, așezarea moleculelor este total haotică, fără vreo regulă sau predictibilitate aparentă. Grupul de cercetare le-a numit „pufos”.

Procesul va fi îmbunătățit

După câteva încercări, fizicienii au observat că dispozitivul de plasmă se „murdărise” cu un praf. În loc să îl șteargă pur și simplu, l-au analizat. În urma rezultatelor și-au dat seama că nu diferă foarte mult de materia organică detectată în spațiu. Era un praf asemănător celui din centrul galaxiei. De atunci, resursele științifice au fost dedicate acestei descoperiri neintenționate.

Produsul urmează să fie îmbunătățit mai departe, astfel încât să se apropie și mai mult față de cel din inima galaxiei. Pentru aceasta, echipa de cercetare caută diverse metode pentru a scădea conținutul de hidrogen. Ioana Cristina Gerber, doctorandă, a dus câteva mostre de praf la Madrid, la Institutul de Structură a Materiei, pentru a le supune acțiunii unui fascicul de electroni de energie mare. Acum, echipa de cercetare caută colaborări științifice care să le permită să „bombardeze” praful cu ioni grei, care au capacitatea să extragă hidrogenul din molecule.

Rezultatul a fost obținut în proiectul Sinteza analogilor de praf interstelar (2017-2018), finanțat de către Agenția Spațială Română (ROSA), prin Programul de Cercetare, Dezvoltare şi Inovare pentru Tehnologie Spaţială şi Cercetare Avansată – STAR.