Um dos lugares mais frios de New Hampshire fica dentro deste laboratório da UNH

É um dia quente de julho quando encontro Fabian Kislat em seu laboratório. Kislat, astrofísico experimental e professor da Universidade de New Hampshire, está vestido para o verão: camiseta, shorts.

Mas estou aqui para ver algo quase impossivelmente frio. Algo chamado refrigerador de diluição.

Ele ocupa um lado do laboratório: um rack prateado com um labirinto de placas e bobinas douradas, não muito maior que um bebedouro, suspenso em seu interior.

Parece futurista e antiquado ao mesmo tempo, como uma elaborada casa de bonecas steampunk com três andares.

A geladeira está desligada hoje, então podemos ver o interior. Mas quando está ligado, fica muito frio. Mais frio que o freezer aberto do Market Basket. Mais frio que um mergulho de inverno na praia de Rye. Ainda mais frio que o topo do Monte Washington em fevereiro.

“Menos de um centésimo de grau acima do zero absoluto – a temperatura mais baixa que teoricamente pode ser alcançada”, explica Kislat.

Isso é cerca de -460 graus Fahrenheit.

E além de ser muito fria, essa geladeira permite que Kislat faça algo muito legal: estudar os elementos formados quando estrelas enormes morrem.

“O que realmente me interessa é estudar como são formados os elementos que compõem o mundo inteiro, o universo, como eles se formam nas explosões de supernovas”, diz ele. “Para fazer isso, precisamos observar as explosões de supernovas. E estamos usando raios gama para fazer isso.”

Ele está trabalhando com detectores especiais que podem medir a energia dos raios gama com muita precisão. Eles precisam estar superfrios para funcionar, pois são feitos de um material que se torna um supercondutor de eletricidade em temperaturas muito baixas.

“Quando um raio gama atinge o detector, a energia do raio gama é convertida em calor, aquecendo um pouco o dispositivo, movendo-se ao longo desta transição de supercondutor para condução normal”, diz ele.

Se isso parece complicado para você, não se preocupe, é. Mas o que é necessário para chegar a temperaturas tão frias – frio zero absoluto – é um pouco mais familiar.

Kislat diz que o refrigerador de diluição usa praticamente o mesmo processo que nossos refrigeradores de cozinha usam. É baseado em uma ideia chamada transição de fase. Ele diz que você pode pensar nisso como uma limonada.

“Se você colocar cubos de gelo na limonada, eles não derreterão imediatamente, nem congelarão a limonada imediatamente. Mas sabemos que eles estão tentando chegar à mesma temperatura”, diz ele.

Os cubos de gelo resfriam a limonada derretendo – fases de transição – usando o calor da própria limonada. Os refrigeradores normais usam o mesmo processo, evaporando um fluido usando o calor do interior do refrigerador. Esta é mais ou menos a mesma ideia para a máquina steampunk dourada de Kislat, mas usando dois tipos de hélio.

“Hélio quatro, que é o hélio normal que você terá nos balões de festa, e hélio três, que não ocorre na natureza”, diz ele.

Misturados da maneira certa, os dois tipos de hélio se separarão em duas fases. O processo de transição de fases utiliza o calor de dentro da geladeira. É assim que fica tão frio.

Para funcionar, a geladeira deve ser coberta com um recipiente a vácuo, que se parece com uma lata branca. Nessas temperaturas, tudo – todos os elementos conhecidos na Terra, exceto o hélio – congela. E é importante manter as mãos e os pés fora da geladeira.

“Se você de alguma forma conseguir tocá-lo, qualquer coisa simplesmente congelaria e se tornaria um sólido. O ar congelaria e se tornaria um sólido”, diz Kislat.

Mas quando a máquina está ligada, ainda está em temperatura ambiente, do lado de fora.

“Você nunca sente como está frio”, diz ele. “E isso provavelmente é uma coisa boa.”

Eventualmente, o objetivo de Kislat é enviar seus detectores de raios gama para o espaço. O refrigerador de diluição precisa da gravidade para funcionar, para que permaneça na Terra. Mas Kislat diz que existem outras máquinas que podem garantir que os detectores permaneçam frios.