Um enorme complexo de telescópios no Tibete capturou a primeira evidência de raios gama de energia ultra-alta espalhados pela Via Láctea.
Desde 1990, dezenas de investigadores da China e do Japão caçaram raios gama cósmicos de alta energia.
“Os cientistas acreditam que os raios gama de alta energia podem ser produzidos pela interação nuclear entre os raios cósmicos de alta energia que escapam das fontes galácticas mais poderosas e o gás interestelar da Via Láctea”, disse Huang Jing, do Instituto de Física de Altas Energias da Academia de Ciências da Cinha, em comunicado divulgado pelo EurekAlert!.
Agora, os astrónomos identificaram pela primeira vez os raios cósmicos, revelando que eram a principal fonte de radiação na Terra. Os raios cósmicos são partículas altamente energéticas, principalmente pro~toes, que viajam pelo Espaço.
“Encontramos 23 raios gama cósmicos de ultra-alta energia ao longo da Via Láctea”, disse Kazumasa Kawata, da Universidade de Tóquio. “A energia mais alta entre eles equivale a um recorde mundial: quase um petaeletrão volt.”
Isto é três ordens de magnitude maior do que qualquer raio gama induzido por raios cósmicos – ou qualquer partícula que os humanos tenham acelerado em laboratórios de última geração na Terra.
Mas de onde vêm estes raios cósmicos? Uma teoria popular argumenta que os aceleradores conhecidos como “PeVatrons” emitem raios cósmicos com energias de até um petaeletrão volt (PeV). Possíveis PeVatrons incluem explosões de supernovas, regiões de formação de estrelas e o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia.
Até agora, ninguém detetou tais aceleradores. Se os PeVatrons existem, os seus raios cósmicos devem deixar rastos de raios gama brilhantes espalhados pela galáxia.
Esta investigação relata a primeira evidência desta névoa altamente energética.
HEASARC / LAMBDA / NASA / GFSC
“Estes raios gama não apontam para as fontes de raios gama de alta energia mais poderosas conhecidas, mas espalham-se ao longo da Via Láctea”, disse o co-autor Masato Takita. “A nossa descoberta confirma evidências da existência de PeVatrons.”
Agora, os investigadores querem determinar se os PeVatrons estão ativos ou mortos. “Dos PeVatrons mortos, que estão extintos como os dinossauros, só conseguimos ver a pegada – os raios cósmicos que produziram ao longo de alguns milhões de anos, espalhados pelo disco galáctico”, disse Takita.
“Mas se conseguirmos localizar PeVatrons reais e ativos, podemos estudar muito mais questões”, continuou. “Que tipo de estrela emite os nossos raios gama sub-PeV e raios cósmicos relacionados? Como uma estrela pode acelerar os raios cósmicos até a energias PeV? Como se propagam dentro do nosso disco galáctico?”
A investigação também pode ajudar na busca por matéria escura. Detetores subterrâneos permitiram que os cientistas cortassem o ruído de fundo de raios cósmicos, revelando o tipo de raios gama difusos e puros previstos para emanar da matéria escura.
“Este trabalho pioneiro abre uma nova janela para a exploração do universo extremo”, disse Huang. “As evidências observacionais representam um marco importante para a revelação das origens dos raios cósmicos que intrigam a humanidade há mais de um século.”
Este estudo foi publicado em abril na revista científica Physical Review Letters.
