Bolhas subaquáticas em colapso geram luz – não se sabe o motivo

Em 1934, cientistas da Universidade de Colônia, Alemanha, observado algo incomum durante experimentos de sonar. Ao aplicar ondas ultrassônicas em banho-mariaeles viram uma série de bolhas cavitação piscando caoticamente. No entanto, foi apenas em 1991 que os investigadores conseguiram estudar estas bolhas com mais detalhe.

Resumindo:

• Há 90 anos, os cientistas observaram bolhas de cavitação piscantes em experimentos de sonar, mas um estudo detalhado começou na década de 1990;
• Aconteceu que o bolhas emitem luz quando comprimidas por ondas sonorasum fenômeno chamado sonoluminescência;
• Este fenômeno também ocorre em animaiscomo o camarão louva-a-deusque gera bolhas luminosas com suas garras;
• As teorias sobre a origem da luz incluem calor extremo, ionização de gases e efeitos quânticos, mas ainda não há consenso.

Ao capturar e observar uma bolha com um microscópio, eles notaram um ponto brilhante esverdeado próximo a ela, visível a olho nu quando as luzes da sala estavam apagadas. Esse ponto de luz se formava toda vez que a bolha era comprimida por ondas sonoras, o que revelava um fenômeno até então desconhecido: a sonoluminescência, emissão de luz por bolhas de cavitação.

O fenômeno foi estudado e, surpreendentemente, descobriu-se que ele ocorre não apenas em condições controladas, mas também em criaturas como o camarão louva-a-deus, que, ao movimentar suas garras com extrema rapidez, cria bolhas de cavitação que emitem luz.

A origem da luz formada pelas bolhas tem diversas hipóteses

Os pesquisadores sugeriram várias hipóteses para explicar a origem desta luz. Uma delas é que o calor extremo gerado pelas bolhas, que pode atingir temperaturas de até 25 mil Kelvin (mais de 24 mil°C), seria o responsável pela emissão de luz, por meio de um fenômeno conhecido como radiação de corpo negro.

Outra teoria sugere que o gás dentro das bolhas ioniza devido à pressão intensa, emitindo luz em forma de radiação. Bremsstrahlungcausada por colisões entre átomos e partículas ionizadas.

Teorias mais complexas incluem a ideia de que a luz poderia ser produzida por tunelamento quântico ou mesmo por fusão nuclear, embora esta última pareça improvável. Mais recentemente, um estudo apontou que a sonoluminescência poderia ser um efeito quântico, com os fótons emitidos pelas bolhas ficando emaranhados entre si. Esse emaranhado poderia ser mais acessível e barato para experimentos, o que abre novas possibilidades para a física quântica.

Embora muitas hipóteses tenham sido levantadas, ainda não há consenso sobre a explicação exata. O estudo das bolhas continua e os cientistas esperam desvendar esse mistério para utilizá-las em novas pesquisas.