MADRID, 10 jun. (EUROPA PRESS) -
Uma nova pesquisa publicada por astrofísicos da Michigan State University pode ajudar a responder a uma pergunta centenária: de onde vêm os raios cósmicos galácticos?
Os raios cósmicos - partículas de alta energia que se movem em velocidades próximas à da luz - originaram-se em algum lugar da galáxia Via Láctea e além, mas sua origem exata tem sido um mistério desde sua descoberta em 1912. Shuo Zhang, professora associada de física e astronomia da MSU, e seu grupo lideraram dois estudos que lançaram uma nova luz sobre a possível origem dos raios cósmicos. As descobertas, publicadas recentemente, foram apresentadas na 246ª reunião da American Astronomical Society em Anchorage, Alasca.
As fontes dessas partículas de alta energia e movimento rápido podem ser da natureza de buracos negros, remanescentes de supernovas e regiões de formação de estrelas. Esses eventos astrofísicos extremos também são conhecidos por produzir neutrinos: partículas minúsculas, quase sem massa, encontradas em abundância não apenas nas profundezas do espaço, mas também em nosso planeta.
ELES ATRAVESSAM NOSSOS CORPOS AOS TRILHÕES A CADA SEGUNDO
"Os raios cósmicos são muito mais relevantes para a vida na Terra do que se imagina", disse Zhang em um comunicado. "Cerca de 100 trilhões de neutrinos cósmicos de fontes muito distantes, como buracos negros, passam por nossos corpos a cada segundo. Não estamos interessados em saber de onde eles vêm?
As fontes de raios cósmicos são tão poderosas que podem acelerar um próton ou um elétron a energias muito mais altas do que as que os seres humanos podem alcançar com o mais avançado acelerador de partículas. O grupo de Zhang estuda esses aceleradores de partículas cósmicas, conhecidos como PeVatrons, para descobrir onde eles estão, o que são e como conseguem acelerar pequenas partículas a energias extremamente altas. Uma melhor compreensão de como eles funcionam pode ajudar a desvendar questões fundamentais da física, como a evolução das galáxias e a natureza da matéria escura.
Os trabalhos mais recentes de seu grupo exploram estudos de vários comprimentos de onda de candidatos a PeVatron cujas fontes permanecem desconhecidas. No primeiro artigo publicado no The Astrophysical Journal, Stephen DiKerby, um estudante de pós-doutorado do grupo de Zhang, investigou um misterioso candidato a PeVatron descoberto pelo Large High Altitude Airglow Observatory (LHAASO), mas a natureza da fonte ainda era desconhecida.
NEBULOSA DE VENTO DO PULSAR
Usando dados de raios X do telescópio espacial XMM-Newton, DiKerby descobriu uma nebulosa de vento de pulsar: uma bolha em expansão com elétrons relativísticos e posições injetadas de energia de um pulsar. Essa descoberta estabeleceu esse PeVatron como uma fonte de raios cósmicos do tipo nebulosa de vento de pulsar e é um dos poucos casos em que os cientistas podem identificar a natureza dos PeVatrons.
No segundo artigo publicado na Research Notes of the AAS, três estudantes de graduação da MSU do grupo de Zhang - Ella Were, Amiri Walker e Shaan Karim - usaram o telescópio de raios X Swift da NASA para observar as emissões de raios X das fontes de raios cósmicos LHAASO pouco exploradas. A equipe calculou os limites superiores da emissão de raios X, e seu trabalho pode servir de guia para estudos futuros.
"Ao identificar e classificar as fontes de raios cósmicos, esperamos que nosso esforço forneça um catálogo abrangente de fontes de raios cósmicos com classificação", disse Zhang. "Isso pode servir como um legado para futuros observatórios de neutrinos e telescópios tradicionais, o que permitirá estudos mais profundos dos mecanismos de aceleração de partículas.
Em seguida, a equipe de Zhang planeja realizar outro estudo de fontes de raios cósmicos combinando dados coletados pelo Observatório de Neutrinos IceCube com os de telescópios de raios X e raios gama. Eles querem explorar por que algumas fontes de raios cósmicos emitem neutrinos e outras não, bem como onde e como eles são produzidos.
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