No dia 28 de julho assumiu a presidência da Sociedade Brasileira de Física a Profa. Belita Koiller. A professora era vice-presidente da sociedade, e durante sua gestão ajudou a fundar os “Destaques em Física”, seção do Boletim da SBF que tem recebido grande apoio e visibilidade por parte da comunidade.

O presidente anterior, Prof. Ricardo Galvão da USP, se afasta para assumir a direção do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Com isso o conselho da SBF empossou a Profa. Belita, desejando-a as boas vindas na nota publicada aqui.

A formação dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) e PAHs metilados ocorre principalmente nos envoltórios de estrelas já nos estágios finais da sua evolução, na fase AGB (Assimptotic Giant Branch). Estas moléculas são submetidas a fótons provenientes da estrela central que induzem aos processos de ionização e dissociação. Estudou-se experimentalmente a interação da radiação síncrotron na faixa de raios-X moles com o composto tolueno (C₆H₅CH₃), precursor de PAHs metilados. Espectros de massa revelaram a presença de íons duplamente ionizados tanto do próprio tolueno como de vários fragmentos contendo sete átomos de carbono. Cálculos Ab Initio elucidaram a estrutura química e a estabilidade destas espécies duplamente ionizadas. A sobrevivência relativamente alta dessas espécies, sujeitas a ionização da camada interna do carbono, sugerem que podem ser observadas no meio circunstelar e interestelar, em regiões onde os PAHs são detectados. A partir das seções de choque medidas, foram determinadas as taxas de ionização e de destruição do tolueno no envoltório da estrela T Dra, uma AGB rica em carbono.

Este trabalho foi parte da tese de doutorado de Thiago Monfredini orientado pela professora Heloisa M. Boechat-Roberty do Observatório do Valongo-UFRJ, e contou com a participação dos pesquisadores teóricos Felipe Fantuzzi e Marco Antonio Chaer do Nascimento do Instituto de Química-UFRJ e experimental WaniaWolff do Instituto de Física -UFRJ.

O trabalho completo, publicado em abril de 2016 no The Astrophysical Journal, pode ser lido aqui.

Single and Double Photoionization and Photodissociation of Toluene by Soft X-Rays in a Circumstellar Environment

T. Monfredini, F. Fantuzzi, M. A. C. Nascimento, W. Wolff, and H. M. Boechat-Roberty

2016 ApJ 821 4 doi:10.3847/0004-637X/821/1/4

Colisões de íons de Li3+ na faixa de energia de MeV com moléculas de água constituem uma importante base para a compreensão da penetração e dos danos causados por íons pesados em ambientes contendo água. Um exemplo importante é o corpo humano, onde a utilização de íons pesados em tratamento de tumores (hadronterapia) já está em estágio clinico em alguns países. Outro exemplo importante está no entendimento do depósito de energia e modificação físico-química de atmosferas cometárias atingidas por íons emitidos pelo Sol.

Este trabalho, feito em colaboração com o grupo teórico da Universidade de York, Canadá, e cuja parte experimental foi realizada na UFRJ, pelos Professores Hugo de Luna, Wania Wolff e Eduardo Montenegro, mostra que o processo dominante é a remoção – não de um – mas de vários elétrons simultaneamente pelo projétil. Esta dinâmica de muitos elétrons correlacionados é descrita utilizando o modelo de elétrons independentes e considerando a propagação temporal dos orbitais moleculares inicialmente ocupados. O trabalho mostra ainda que a inclusão nos cálculos do decaimento Auger a partir das vacâncias criadas no orbital 2a1 da água, é essencial para a obtenção do bom acordo com as seções de choque medidas de múltipla ionização e captura eletrônica múltipla. O trabalho foi selecionado pelos editores da Physical Review A como um dos Highlights da edição de Maio de 2016.

O artigo pode ser lido aqui: Phys. Rev. A 93, 052705 (2016).

O Instituto de Física foi escolhido como sede do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para a Informação Quântica, coordenado pela Profa. Beita Koiller. A proposta do INCT ficou muito bem posicionada no ranking do CNPq (6o lugar entre projetos de Física, 36o lugar geral) e aguarda decisão acerca dos recursos que a entidade planeja destinar a cada um dos projetos classificados.

Átomos ultra frios se mostraram capazes de  emular  uma série de fenômenos fundamentais da Física da Matéria Condensada, como condensação de Bose-Einstein, transição de Mott, efeito Hall quântico, dentre outros. Resfriar o sistema o suficiente para atingir as temperaturas necessárias para explorar o magnetismo e supercondutividade exótica em redes de átomos fermiônicos ainda é um grande desafio. A Profa. Thereza Paiva e colaboradores fizeram uma proposta de um método para produzir um gás a temperaturas ultra baixas, preparando o mesmo em um potencial desordenado e desligando a desordem de maneira adiabática. Dependendo da desordem, da intensidade da interação entre os átomos e da temperatura iniciais, este procedimento pode levar o gás a estados antes inacessíveis, e permitir que  fases ainda não completamente compreendidas sejam atingidas.

O trabalho, publicado na Physical Review Letters, pode ser encontrado em http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.115.240402?

A astronomia de raios x aproveita uma janela importante para o estudo de fontes de radiação como as remanescentes de supernova. É o estudo, em laboratório, da fotoionização dos elementos que fornece parâmetros para modelagem destes sistemas. Combinando o uso de uma fonte de radiação síncrotron e de uma montagem para dissociação de alvos moleculares em um plasma, o Prof. Marcelo M. Sant’Anna e colaboradores estudaram a fotoionização múltipla do nitrogênio atômico. Seus resultados mostram que previsões teóricas utilizadas até recentemente na comunidade astrofísica como padrão para o nitrogênio atômico falham de maneira dramática. Por exemplo, a estimativa teórica mais aceita para a seção de choque de fotoionização tripla era zero. As medidas do Prof. Sant’Anna et al mostram que este é um canal relevante, e revelam a dependência com a energia do fóton das seções de choque de fotoionização na região de energia da camada K do nitrogênio.

O trabalho completo, publicado no The Astrophysical Journal, pode ser encontrado aqui.

Em 2015 o Dr. Leonardo O. dos Santos, estudante da Profa. Ginette Jalbert que se doutorou em Janeiro de 2016, publicou o artigo “Potential energy curves and generalized oscillator strength for doubly excited states of hydrogen molecule” na Journal of Physics B. Também participou do trabalho o Prof. Nelson Velho de Castro Faria.

Os editores da revista elegeram o artigo um dos Highlights de 2015. Em homenagem, a revista está disponibilizando esse artigo gratuitamente até o fim de 2016.

O Leonardo está atualmente em estágio de Pós-Doutorado na UFBA, sob a supervisão da Profa. Aline Medina, também ex-aluna do grupo experimental/teórico do LACAM.

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O novo presidente da Academia Brasileira de Ciências (ABC) é o Professor do IF, Luiz Davidovich. O Prof. Davidovich substitui o matemático Jacob Palis, que presidiu a ABC por 9 anos consecutivos (3 mandatos). A notícia foi divulgada após a contagem dos votos no dia 23/03 e é motivo de alegria para os colegas e amigos do IF, que desejam sucesso no desempenho deste cargo. A posse será em 04 de maio.

A ausência de antimatéria primordial no Universo é um dos grandes mistérios da Física, pois deveria ter sido criada em quantidade praticamente igual à matéria. As propriedades da antimatéria devem ser idênticas às da matéria, com exceção da carga elétrica que é trocada. O estudo com precisão de átomos de antihidrogênio – formado por um antipróton ligado a um pósitron (anti-elétron) – pode fornecer surpresas sobre as previsões da teoria e assim elucidar esse mistério. Sendo um sistema novo a disposição dos físicos, esse átomo neutro – a princípio – deve ser testado em todas as suas possibilidades. Assim, é importante medir experimentalmente se seus níveis quânticos de energia são exatamente idênticos ao do átomo de hidrogênio; se sua massa inercial é a mesma; se a interação gravitacional entre antimatéria com matéria é idêntica a da matéria com matéria. Todos essas medidas acima são objetivos principais de experimentos que ocorrem no CERN. O grupo ALPHA, o primeiro a conseguir aprisionar o antihidrogênio, está se preparando para realizar uma medida de alta precisão nos níveis quânticos do anti-átomo e agora acaba de publicar a medida mais precisa da nulidade da carga do antihidrogênio. Essa medida, que limita a carga do anti-átomo a 0.7 ppb (partes por bilhão) da carga elementar eletrônica representa o percurso para as próximas medidas de espectroscopia a laser dos níveis quânticos do anti-átomo onde se pretende chegar a partes em 10¹⁵ e adiante. A janela que se abre na natureza quando se tem um novo objeto de estudo é uma oportunidade única e que pode demonstrar uma falha na teoria atual podendo fornecer novas pistas para a explicação de vários mistérios atuais como: a assimetria matéria-antimatéria e massa e matéria escura. Por sinal, o grupo brasileiro busca bons estudantes para os próximos passos desse experimento, a saber: a espectroscopia a laser do antihidrogênio e hidrogênio, e uma medida do efeito gravitacional sobre o anti-átomo.

News&Views: http://www.nature.com/nature/journal/v529/n7586/full/529294a.html

Artigo: http://www.nature.com/nature/journal/v529/n7586/full/nature16491.html

Texto na Ciência Hoje: http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/comprovacao-cada-vez-mais-proxima

Primeiro plano: Câmara esférica que receberá as amostras para análise; segundo plano: espectrômetro SIMS.

Inaugura hoje o mais novo equipamento associado ao acelerador Pelletron do LaCAM – um espectrômetro de massa de íons secundários (Secondary Mass Ion Spectometer – SIMS).

Fabricado pela empresa britânica Hiden analytical, esse equipamento permite identificar espécies atômicas e moleculares ejetadas por uma amostra bombardeada pelo feixe de íons oriundo do Pelletron. Segundo o professor Marcelo Sant’Anna, essa nova aquisição “viabilizará uma análise em tempo real da composição química da amostra como função da profundidade”.

O espectrômetro já passou pelos primeiros testes e aguardava apenas a inclusão de um copo de Faraday na linha para permitir a análise do feixe primário incidente, que será realizada nessa tarde. A partir de hoje a coleta de dados com o novo equipamento será possível.

A estudante de doutorado Camilla Codeço analisa o espectro de massa obtido em tempo real.

O equipamento foi adquirido com recursos da FAPERJ através de seu  Edital “Programa Apoio às Instituições de Ensino e Pesquisa Sediadas no Estado do Rio de Janeiro”, dentro do projeto  “Síntese e caracterização de materiais nano-estruturados com o uso de feixes de íons”, coordenado pelo professor Marcelo.