Um experimento com um conjunto de telescópios detectou pela primeira vez um raio cósmico de energia extremamente alta, o que lança dúvidas sobre sua origem porque aponta para o vazio do universo e desafia as teorias atuais sobre a origem dos raios cósmicos e da física de alta energia. Pesquisadores envolvidos em um experimento com telescópios anunciaram a detecção de um raio cósmico de energia extraordinária.
Esta partícula se origina de fora da Via Láctea e tem uma energia surpreendente de mais de 240 angstroms de elétron-volts (EeV). Apesar desta descoberta significativa, a sua origem exacta permanece indefinida, uma vez que a sua direcção de chegada não aponta para nenhuma entidade astronómica conhecida.
Os raios cósmicos são partículas carregadas subatômicas provenientes do espaço, das quais os raios cósmicos de ultra-alta energia (UHECRs) são um tipo raro e extraordinariamente poderoso. A energia desses raios cósmicos de ultra-alta energia excede 1EeV, que é aproximadamente um milhão de vezes a energia dos aceleradores de partículas feitos pelo homem. Acredita-se que se originem dos fenômenos mais energéticos do universo, como aqueles que envolvem buracos negros, explosões de raios gama e núcleos galácticos ativos. No entanto, a sua física exata e mecanismos de aceleração ainda não são totalmente compreendidos. A frequência destes raios cósmicos de alta energia é tão baixa – estimada em menos de uma partícula por quilómetro quadrado a cada cem anos – que a sua detecção é rara e requer instrumentos com enormes áreas de recolha.
Descoberta única de conjunto de telescópios
Em 27 de maio de 2021, o experimento "Telescope Array" (TA), um conjunto de detectores de superfície em grande escala localizado em Utah com uma área de detecção efetiva de 700 quilômetros quadrados, detectou com sucesso um pulso eletromagnético de ultra-alta frequência com uma energia de aproximadamente 244EeV, que é de importância marcante.
Os investigadores observam que, dada a energia extremamente elevada da partícula, esta deverá ser desviada apenas relativamente ligeiramente pelo campo magnético de primeiro plano e, portanto, a sua direcção de chegada deverá estar mais intimamente relacionada com a sua fonte. No entanto, os resultados mostram que a sua direção de chegada não revela uma galáxia fonte óbvia, nem quaisquer outros objetos conhecidos considerados fontes potenciais de UHECR.
Em vez disso, a direção de sua chegada aponta para um buraco na estrutura de grande escala do universo – uma região com muito poucas galáxias. Os cientistas acreditam que isto pode indicar uma deflexão magnética muito maior do que a prevista pelos modelos do campo magnético da Via Láctea, uma fonte desconhecida na vizinhança extragaláctica, ou uma compreensão incompleta da física de partículas de alta energia associada.
Referências:
DOI:10.1126/science.abo5095
Fonte compilada:
ScitechDaily