Cientistas capturaram a primeira gravação de áudio do calor espirrando em um copo de hélio superfluido, um líquido exótico que pode fluir sem atrito.

Este fenômeno inesperado, chamado de segundo som, é uma onda térmica que viaja a uma velocidade surpreendente de 19 metros por segundo em hélio superfluido. As ondas sonoras, causadas pela expansão térmica, podem ser ouvidas na forma de um leve chiado em uma gravação feita pelos pesquisadores.

A pesquisa, publicada na revista Nature Physics, foi conduzida por físicos da Universidade de Maryland e é um avanço significativo na compreensão do comportamento dos superfluidos e como eles podem se mover como ondas.

"Esta é a primeira vez que alguém consegue capturar os sons do calor se movendo em um superfluido, e é um fenômeno realmente lindo", disse Matthew S. Turner, estudante de doutorado no Departamento de Física e na Universidade de Maryland's Joint. Quantum Institute, que liderou o estudo.

"Os superfluidos são frequentemente descritos como uma 'sopa quântica', por isso foi surpreendente e emocionante ouvi-los cantar."

Durante várias décadas, os cientistas sabiam que os superfluidos tinham duas ondas sonoras ou excitações – a onda sonora regular e o segundo som – mas nunca houve uma maneira de ouvi-los. Isso ocorre porque a frequência do segundo som era muito alta para ser detectada diretamente pela audição humana.

Os pesquisadores conseguiram superar esse desafio usando um ressonador especial para amplificar as ondas sonoras e transformá-las em ondas de pressão de baixa frequência que poderiam ser captadas com um microfone sensível.

"As segundas ondas sonoras eram tão fracas que quase não eram audíveis. Mas, ao amplificá-las, conseguimos ouvi-las claramente", disse Andrei Kapustin, professor de física na Universidade de Maryland e diretor do Joint Quantum Institute.

“Esta descoberta é muito emocionante, pois abre novas possibilidades para o estudo das propriedades de superfluidos e outros líquidos quânticos.”

A equipe de físicos, incluindo Turner e Kapustin, planeja agora usar a técnica para investigar o comportamento do segundo som em diferentes tipos de materiais e como ela pode ser usada para criar novos tipos de dispositivos, como sensores ultrassensíveis e quânticos. computadores.

A pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation, pelo Army Research Office e pela Alfred P. Sloan Foundation.