Uma das partículas mais misteriosas já detectadas na Terra pode ter uma explicação diferente daquela imaginada pelos cientistas.
Pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia propuseram uma nova hipótese para a origem da chamada partícula Amaterasu, um raio cósmico extremamente energético detectado em 2021.
A descoberta chamou atenção porque a partícula atingiu a atmosfera terrestre carregando uma quantidade colossal de energia.
Sozinha, ela transportava uma energia comparável à de uma bola de tênis lançada em alta velocidade.
Para uma única partícula subatômica, trata-se de um valor extraordinário.
A Amaterasu foi detectada pelo experimento Telescope Array, nos Estados Unidos, e apresentou cerca de 244 exa-elétron-volts de energia.
Isso a coloca entre os eventos mais energéticos já observados na natureza.
Além da energia impressionante, outro aspecto intrigou os pesquisadores.
A direção de onde a partícula parece ter vindo aponta para uma região do espaço conhecida como Vazio Local.
Essa área contém relativamente pouca matéria e não abriga nenhuma fonte conhecida capaz de acelerar partículas a energias tão extremas.
Agora, uma nova pesquisa sugere que talvez o verdadeiro mistério não esteja na origem da partícula, mas na sua composição.
A maior parte dos estudos sobre raios cósmicos assume que essas partículas são prótons ou núcleos leves.
No entanto, os pesquisadores argumentam que alguns dos eventos mais energéticos podem ser formados por núcleos ultrapesados, compostos por elementos mais pesados que o ferro.
Utilizando simulações computacionais, a equipe analisou como diferentes tipos de partículas se comportam durante viagens pelo espaço intergaláctico.
Os resultados mostraram que núcleos ultrapesados conseguem conservar sua energia por muito mais tempo do que partículas leves.
Isso acontece porque eles perdem menos energia ao interagir com os campos de radiação presentes no universo.
Como consequência, poderiam percorrer enormes distâncias e ainda chegar à Terra carregando energias extremamente elevadas.
Segundo os pesquisadores, isso transformaria esses núcleos em fortes candidatos para explicar eventos raros como a partícula Amaterasu.
A hipótese também altera a lista de possíveis fontes desses raios cósmicos.
Se forem realmente núcleos ultrapesados, sua produção exigiria alguns dos ambientes mais extremos conhecidos pela ciência.
Entre os principais candidatos estão os colapsares, estrelas gigantes que colapsam diretamente para formar buracos negros, e as fusões entre estrelas de nêutrons.
Esses fenômenos estão associados às explosões mais violentas observadas no universo, incluindo alguns tipos de explosões de raios gama.
Os cientistas destacam que não estão sugerindo que todos os raios cósmicos de ultra-alta energia sejam compostos por núcleos ultrapesados.
A proposta é que pelo menos parte dos eventos mais extremos possa ter essa origem.
A hipótese poderá ser testada por futuras observações realizadas por instrumentos como o observatório AugerPrime, na Argentina, e por novos projetos dedicados ao estudo dos raios cósmicos.
Mais de sessenta anos após a descoberta dos primeiros raios cósmicos de ultra-alta energia, a composição dessas partículas continua sendo um dos maiores mistérios da astrofísica.
Se a nova proposta estiver correta, ela poderá abrir um caminho importante para entender como a natureza produz algumas das partículas mais energéticas já observadas.
Sobre a Imagem: uma representação artística muito usada para ilustrar viagens interestelares, o espaço-tempo ou velocidades extremas. Crédito da imagem: Geralt/Pixabay.
Link do Estudo: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/221m-gvs3
Deixe uma resposta