Um cientista então afiliado ao Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa foi distinguido com o prémio de investigação de doutoramento da Divisão de Física de Plasmas da Sociedade Europeia de Física com um trabalho sobre as rajadas de rádio em estrelas de neutrões.
A tese de doutoramento premiada, defendida em Setembro de 2025, é da autoria de Pablo Bilbao e foi desenvolvida no âmbito do Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN), no Instituto Superior Técnico (IST), sob a supervisão de Luís Oliveira e Silva. O trabalho “explora como regimes extremos alteram fundamentalmente o comportamento cinético dos plasmas e dão origem a instabilidades fundamentais que podem gerar emissão de ondas de rádio coerentes”, explica o IST em comunicado.
O prémio, acrescenta o IST, “reconhece anualmente as melhores teses de doutoramento na área da física de plasmas na Europa, destacando contribuições científicas de excelência e impacto internacional”. “É uma das mais relevantes distinções europeias para jovens investigadores na área, sendo atribuído com base na originalidade, qualidade científica e impacto do trabalho desenvolvido”, frisa o comunicado. Pablo Bilbao foi um dos quatro jovens cientistas premiados em 2026 e que, logo que terminou o doutoramento no IST, foi para a Universidade de Oxford, no Reino Unido.
Conforme noticiou o PÚBLICO, o trabalho em questão ajuda a explicar as emissões de rádio em estrelas de neutrões, uma questão que permanece em aberto na astrofísica.
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Desde o final do século XIX que se sabe, no âmbito da física clássica, que, quando se mistura ar quente com ar frio, passado algum tempo, atinge-se um estado de equilíbrio, em que as velocidades das moléculas dependem apenas da temperatura a que essa mistura final de ar ficou. O que o trabalho revelou é que este princípio não se aplica em sistemas relativistas — ou seja, sistemas em que as partículas se movem com velocidade próxima da velocidade da luz — que estejam expostos a campos magnéticos extremamente fortes.
Isto porque, “quando os electrões arrefecem nestes cenários relativistas, a sua entropia, uma medida da desordem de um sistema, diminui”. “De forma a respeitar a segunda lei da termodinâmica — que dita que a entropia de um sistema não pode diminuir ao longo de um processo espontâneo —, observa-se que a redução de entropia dos electrões é compensada pela emissão de luz, cuja entropia aumenta”, explicava, à data, um comunicado sobre o estudo divulgado pelo IST.
Os resultados ajudam, portanto, a compreender a emissão de luz, incluindo as ondas de rádio, a partir de estrelas de neutrões com campos magnéticos extremos. Nestas condições, a distribuição de velocidades (ou seja, o conjunto de valores que a velocidade das partículas do ar pode atingir) das partículas carregadas, como é o caso dos electrões, diverge do esperado, gerando também emissões coerentes de luz — uma forma de luz altamente organizada, como um feixe laser.
Este desenvolvimento da física fundamental pode ter consequências em termos das observações astronómicas, com o estudo a revelar propriedades inesperadas sobre o plasma que se encontra em torno de estrelas de neutrões, buracos negros ou outros objectos compactos, em que existem os campos magnéticos mais fortes do Universo e as temperaturas mais elevadas.
“O que encontrámos revela uma nova forma de os plasmas converterem energia em radiação coerente, abrindo um caminho inexplorado”, revelou, em Abril de 2025, Pablo Bilbao.
O IST sublinha agora que “esta distinção reforça o posicionamento internacional do IPFN, do IST e da Universidade de Lisboa na área da física de plasmas”, uma vez que, com este prémio, as instituições passam a somar “um conjunto notável de galardoados portugueses”, incluindo Bruno Gonçalves (2005), Frederico Fiúza (2013), Rogério Jorge (2020), Mário Galetti (2021) e Luís Gil (2023).
O comunicado refere ainda que, “no panorama europeu, este historial coloca o IPFN, o IST e a Universidade de Lisboa em segundo lugar em número de distinguidos com este prémio, apenas atrás da Universidade de Oxford”, com a atribuição deste prémio a Pablo Bilbao a constituir “não só um reconhecimento individual de excelência, mas também um testemunho da força e continuidade da escola de física de plasmas em Portugal”.
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