Pico de Gamow

Se chama pico de Gamow (Gamow peak em inglês) ao ótimo de energia no qual se dão a maioria das reações nucleares nas estrelas. Em outras palavras, a multiplicação das probabilidades de tunelamento (o efeito dominante na expressão da seção transversal) com a distribuição de Maxwell-Boltzmann mostra um máximo, sendo este chamado pico de Gamow, sendo a região da energia onde a maioria das reações ocorrem.^[1]

É considerado pelos astrofísicos que o pico Gamow representa um dos mais importantes conceitos no estudo das reações termonucleares em estrelas. É largamente usado para a determinação, a dadas temperaturas de um plasma, a efetiva região de energia de uma estrela na qual a maioria dass partículas carregadas propiciam reações nucleares.^[2]

A dimensão da distribuição de Maxwell-Boltzmann e do pico de Gamow é keV⁻¹, enquanto a probabilidade de tunelamento é adimensional.

Sua fórmula foi calculada por George Gamow em 1928.^[3][4][5] As reações de fusão ocorrentes nos núcleos das estrelas se dão graças ao efeito túnel, fenômeno que permite às partículas em colisão saltar as fortes barreiras de potencial que as separam. O pico se produz como resultado da combinação de dois fatores. Por um lado o fator mecânico quântico maxwelliano ou factor de Boltzmann. Este nos dá a probabilidade de que uma partícula que se encontre a uma temperatura T tenha uma energia E. Logicamente, a probabilidade diminui quanto maior seja a energia. Pelo outro lado está o fator de penetração da barreira coulombiana.

É de se observar que o fator de penetração não é igual ao pico de Gamow. Um é dependente do número quântico momento angular orbital l, enquanto o outro representa a probabilidade de transmissão para partículas onda s a baixas energias.^[2]