Os astrônomos usaram um experimento de telescópios em Utah para descobrir uma partícula cósmica de alta energia chamada “Amaterasu”, com uma energia sem precedentes de 244EeV. Este raro raio cósmico é comparável à histórica partícula “Oh-My-God”, mas a sua origem e composição levantaram questões.

Uma partícula de alta energia caiu do espaço para a superfície da Terra – não está claro de onde veio ou mesmo o que é. Isto pode parecer algo saído de um romance de ficção científica, mas na verdade é uma realidade científica, como evidenciado pela pesquisa liderada por Toshihiro Fujii, professor associado da Escola de Pós-Graduação em Ciências da Universidade Metropolitana de Osaka e do Instituto Nanbu Yoichiro de Física Teórica e Experimental.

Os cientistas detectarão uma partícula desconhecida de energia extremamente alta vinda do espaço, com o nome de um mito japonês.

Ilustração de "partículas de Amaterasu" de raios cósmicos de alta energia observadas pelo conjunto de detectores de superfície do Telescope Array Experiment. Fonte: Universidade Metropolitana de Osaka/L-INSIGHT, Universidade de Kyoto/Takeshige Ryunosuke

Os raios cósmicos são partículas carregadas de alta energia que vêm da Via Láctea e de outros lugares. Os raios cósmicos extremamente energéticos são tão raros que podem exceder 1.018 elétron-volts, ou 1 angstrom elétron-volt (EeV), que é cerca de um milhão de vezes mais poderoso do que o acelerador mais poderoso já construído.

Mapa astronômico artístico de raios cósmicos de ultra-alta energia, contrastados com raios cósmicos mais fracos afetados por campos eletromagnéticos, para ilustrar fenômenos extremamente energéticos. Fonte: Universidade Metropolitana de Osaka/Universidade de Kyoto/Takeshige Ryunosuke

Para rastrear esses raios cósmicos do espaço, o professor Fujii e uma equipe internacional de cientistas começaram a realizar experimentos com conjuntos de telescópios em 2008. Este detector especializado de raios cósmicos consiste em 507 estações de superfície cintiladoras cobrindo uma vasta área de detecção de 700 quilômetros quadrados em Utah, EUA. Em 27 de maio de 2021, os pesquisadores detectaram uma partícula com energia de até 244EeV.

O professor Fujii disse: "Quando descobri pela primeira vez este raio cósmico de energia ultra-alta, pensei que devia haver um erro porque ele mostrou um nível de energia sem precedentes nos últimos 30 anos. Esta energia é equivalente ao raio cósmico de energia mais alta já observado, conhecido como a partícula 'Oh-My-God', que foi estimada em ter uma energia de 320 EeV quando foi detectada em 1991."

Animações de sinais e eventos registrados de partículas de alta energia chamadas partículas Amaterasu. Fonte: Universidade Metropolitana de Osaka

Entre os muitos nomes de partículas candidatos, o professor Fujii e seus colegas finalmente escolheram “Amaterasu”. "Amaterasu" é o nome da deusa do sol na crença xintoísta que desempenhou um papel importante no nascimento do Japão.

As partículas de Amaterasu podem ser tão misteriosas quanto a própria deusa japonesa. De onde isso vem? O que exatamente é isso? Esses problemas ainda existem. Espera-se que as partículas do Amaterasu abram o caminho para a descoberta das origens dos raios cósmicos.

O professor Fujii murmurou: "Nenhum corpo celeste promissor foi encontrado que corresponda à direção de chegada dos raios cósmicos, o que indica que pode haver fenômenos astronômicos desconhecidos e novas origens físicas além do modelo padrão. No futuro, continuaremos a realizar experimentos com conjuntos de telescópios e conduzir investigações mais detalhadas sobre a fonte desta partícula de energia extremamente alta por meio de nosso experimento atualizado em andamento com quatro vezes a sensibilidade (chamado TAx4) e o observatório de próxima geração."