Astrofísico e pioneiro na compreensão da evolução estelar pelo homem

Além de trabalhar na equação da fusão do hélio, Edwin Salpeter previu os raios X emanados de buracos negros

O astrofísico austríaco-americano Edwin Salpeter. (Foto: Kevin Stearns/Domínio Público)

 

 

Edwin Ernest Salpeter (nasceu em Viena, Áustria, 3 de dezembro de 1924 – faleceu em Ithaca, Nova York, 26 de novembro de 2008), astrofísico austríaco-americano, conhecido por seus estudos sobre as reações nucleares no interior das estrelas, incluindo a equação Salpeter-Bethe sobre como o hélio se converte em carbono.

Salpeter se mudou para os Estados Unidos em 1949 e fez carreira lá. Embora tenha se aposentado em 1997, continuava a publicar trabalhos científicos e a investigar novos campos de estudo, como a epidemiologia da tuberculose.

O cientista era admirado por sua capacidade de visualizar conceitos teóricos abstratos. ele descrevia o próprio cérebro como “rápido, mas preguiçoso”, ao afirmar que preferia o desafio de novos problemas teóricos à execução de cálculos detalhados.

Juntamente com Hans Bethe, um físico que ganhou o Nobel em 1967, Salpeter apresentou uma equação, em 1951, que mostrava como núcleos de hélio se fundem para formar carbono, no interior de estrelas envelhecidas.

Até então, a origem dos elementos mais pesados que o hélio era um mistério. Em 1964, trabalhando de forma independente, Salpeter e o soviético Yakov Zeldovich (1914 — 1987) propuseram que um fluxo de gás caindo em um buraco negro poderia aquecer-se o suficiente para emitir raios X.

Trinta anos mais tarde, quando o Telescópio Espacial Hubble confirmou a ideia, ele disse: “É bom finalmente ganhar a aposta”. Em 1997, Salpeter e o britânico Fred Hoyle (1915 — 2001) dividiram os US$ 500 mil do Prêmio Crafoord, da Real Academia Sueca de Ciências, por “suas contribuições pioneiras envolvendo o estudo de reações nucleares em estrelas e desenvolvimento estelar”.

O prêmio é concedido anualmente para cobrir avanços científicos que não são contemplados pelo Nobel, concedido pela mesma academia. Num estágio avançado da carreira, Salpeter e a mulher, a médica Miriam Salpeter, contribuíram com o estudo de problemas musculares, como a miastenia. Miriam morreu em 2000, aos 71 anos.

O renomado astrofísico austríaco-americano Edwin E. Salpeter, passou essencialmente toda a sua carreira na Universidade Cornell, em Ithaca, Nova York, começando como pesquisador de pós-doutorado em 1949 e aposentando-se como professor emérito de ciências físicas de JG White em 1997. Um autodenominado generalista, ao mover-se sem esforço entre campos, declarado como ideias e técnicas de uma área da física podem ser aplicadas de forma útil a outras áreas.

Nascido em Viena, Salpeter fugiu com os pais para a Austrália quando os nazistas chegaram ao poder, obteve seu bacharelado e mestrado na Universidade de Sydney e, com uma bolsa de estudos no exterior, um doutorado na Universidade de Birmingham, antes de ingressar na Cornell . O início de sua carreira como teórica nuclear culminou em um artigo de 1951 com seu colega professor Cornell e ganhador do Nobel Hans Bethe, que derivou o que ficou conhecido como a descoberta de Bethe-Salpeter.

Até então, não houve nenhum tratamento mecânico quântico da formação de estados ligados a partículas elementares, como os elétricos e as suas antipartículas, os pósitrons, que incorporam os efeitos da relatividade especial de uma forma consistente. A solução de Bethe-Salpeter fornece uma formulação relativística consistente do problema e, embora não possa ser resolvida com exatidão, pode ser usada para determinar muitas propriedades de tais estados ligados e, em vários limites, podem ser encontradas boas soluções aproximadas que são importantes em aplicações que vão da física nuclear à física da matéria condensada.

Pouco tempo depois, Salpeter seguiu o precedente de sua mentora, Bethe, e começou a pensar em como aplicar as ideias da física nuclear à compreensão das estrelas. Em 1938, Bethe descobriu os processos que faziam o Sol brilhar, através da fusão nuclear de quatro prótons para formar hélio. No entanto, permanece um mistério como as estrelas poderiam sintetizar elementos mais pesados ​​que o hélio à medida que esgotavam o seu combustível de hidrogénio.

Salpeter descobriu um mecanismo notável envolvendo a fusão dos núcleos de três átomos de hélio diferentes no núcleo de carbono, através da formação inicial de um estado nuclear metaestável nas fibras de dois núcleos de hélio, que subsequentemente capturou outro núcleo de hélio antes de decair. Este processo, conhecido como processo Salpeter, lançou as bases para todos os estudos subsequentes de nucleossíntese estelar de elementos essenciais.

À medida que sua carreira avançava para a astrofísica, as áreas de pesquisa de Salpeter continuaram a se ampliar. Em quase todas as áreas que explorou, suas contribuições foram seminais. Ele propôs uma “função de massa inicial” que poderia descrever a distribuição de estrelas que primeiro se formaram como hidrogênio, colapsaram para formar uma protogaláxia e depois se fragmentaram em regiões menores que colapsaram para formar estrelas de massas diferentes. Uma compreensão da distribuição desta primeira geração de estrelas é essencial para a compreensão não apenas da evolução subsequente da galáxia, mas também da distribuição esperada dos elementos produzidos durante a evolução estelar e libertações na galáxia quando algumas estrelas explodem no final de suas vidas.

Em 1964, Salpeter, juntamente com o físico russo Yakov Zeldovich, fez uma previsão ousada: os buracos negros podiam ser observáveis ​​​​- não diretamente, é claro, mas Salpeter e Zeldovich argumentaram que o gás que flui em direção a um buraco negro seria suficientemente quente antes de desaparecer. dentro do buraco para emitir raios X energéticos que poderiam então ser detectados. Três décadas depois, o telescópio Hubble conseguiu verificar sua compreensão.

Ao longo de sua carreira, Salpeter apresentou um modelo notável. Um dos primeiros a tratar as estrelas como laboratórios de física nuclear, ele impulsionou uma tradição que continua até hoje. O universo continua a fornecer um laboratório para testar ideias de vanguarda da física.

Embora tenham sido áreas em que foi pioneiro, incluindo a nucleossíntese estelar e o resultado astronomia de Raios X, posteriormente tiveram na atribuição de prémios numerosos Nobel a outros, o próprio Salpeter recebeu o prêmio alternativo da academia, o prémio Crafoord de 500.000 dólares, em 1997, que partilhou com Sir Fred. Hoyle pelo seu trabalho sobre reações nucleares em estrelas.

Homem humilde, despretensioso e com bom senso de diversão, incentivava a interação com cientistas de todas as idades. Qualquer visitante de Cornell o acharia ansioso para conhecer e conversar, e certamente sairia da discussão encantado e esclarecido.

Salpeter faleceu em 26 de novembro de 2008, aos 83 anos. Ele sofria de leucemia.

Sua primeira esposa, Miriam, uma neurobióloga, morreu em 2000 e ele deixou sua segunda esposa, Lhamo, duas filhas e quatro netos.

(Créditos autorais: https://www.theguardian.com/science/2009/feb/04 – The Guardian/ ASTRONOMIA/ CIÊNCIA/ por Lawrence Krauss – 3 de fevereiro de 2009)

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