Cientistas da Universidade Metropolitana de Osaka usaram o Telescópio Subaru para observar o conjunto de raios cósmicos com uma clareza sem precedentes. Este novo método poderá levar a grandes descobertas sobre o universo, incluindo insights sobre a matéria escura. SubaruHyperSuprime-Cam observou uma chuva de raios cósmicos em grande escala com uma precisão sem precedentes.
Os chuveiros do banheiro nos trazem conforto, enquanto os chuveiros do espaço trazem alegria aos astrofísicos. Cientistas da Universidade Metropolitana de Osaka usaram seu novo método para observar fluxos de raios cósmicos em grande escala com uma precisão sem precedentes, abrindo uma nova porta para a nossa compreensão das partículas mais energéticas do universo.
Quando os raios cósmicos de alta energia colidem com a atmosfera da Terra, eles criam grandes quantidades de partículas conhecidas como chuva generalizada. Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor associado Toshihiro Fujii e pelo estudante de graduação Fraser Bradfield da Escola de Pós-Graduação em Ciências da Universidade Metropolitana de Osaka e do Instituto Nanbu Yoichiro de Física Teórica descobriu que a câmera de campo amplo de foco original instalada no Telescópio Subaru no topo do vulcão Mauna Kea, no Havaí, pode capturar esses fluxos de ar em grande escala com resolução extremamente alta.
Um exemplo de uma chuva generalizada de raios cósmicos registrada pelo Telescópio Subaru. As trajetórias destacadas estão em sua maioria alinhadas em direções semelhantes, mostrando partículas de chuva de gás induzidas por raios cósmicos de alta energia. Fonte: Observatório Astronômico Nacional do Japão, Grupo de Colaboração HyperSuprime-Cam (HSC)
Os telescópios Subaru são projetados para astronomia observacional. Os raios cósmicos aparecem como "trajetórias" nas imagens de observação, obscurecendo estrelas ou galáxias alvo, e são tratados como ruído por métodos comuns de processamento de dados astronômicos. No entanto, é neste “ruído” que se concentra a investigação da equipa. Ao analisar cerca de 17 mil imagens tiradas entre 2014 e 2020, a equipe identificou 13 imagens que continham grandes quantidades de fluxo de ar. As imagens mostram um número muito maior de trajetórias de partículas do que o normal.
O professor Fujii explica: "Os métodos observacionais convencionais têm dificuldade em distinguir os tipos de partículas que constituem os chuveiros de gás em grande escala. Nosso método torna possível determinar as propriedades de partículas individuais." Ele acrescentou: "Além disso, ao combinar o nosso método com métodos tradicionais, esperamos aprofundar a nossa compreensão dos fluxos de gás em grande escala. Esta técnica pode permitir-nos procurar matéria escura ou outras partículas exóticas, fornecendo mais informações sobre a transição do universo para uma era dominada pela matéria."
Os resultados de suas pesquisas serão publicados na Scientific Reports em 12 de outubro de 2023.