Partícula rara e com alta concentração de energia é detectada caindo na Terra

Nomeada por cientistas como Amaterasu, a partícula é um dos raios cósmicos de maior energia já detectados pelo ser humano e tem origem desconhecida

Astrônomos detectaram uma partícula de energia rara e extremamente alta caindo do espaço para a Terra, segundo artigo recém-publicado na revista Science. Nomeada como Amaterasu, em homenagem à deusa do sol na mitologia japonesa, trata-se de um dos raios cósmicos de maior energia já detectados pelo ser humano, segundo os cientistas.

Não se sabe ainda qual é a origem da partícula, mas os astrônomos acreditam que ela tenha surgido a partir de eventos celestes “poderosos”, já que tem tanta energia acumulada e é tão rara. O estudo pertence à Universidade de Utah (EUA), em conjunto com a Universidade de Tóquio, no Japão.

Iilustração artística do raio cósmico extremamente energético observado pela Telescope Array Collaboration, liderada pela Universidade de Utah e pela Universidade de Tóquio. Foto: Universidade Metropolitana de Osaka/L-INSIGHT, Universidade de K

Para se ter ideia, a Amaterasu tem energia superior a 240 exa-elétron-volts (EeV), valor milhões de vezes maior do que o das partículas colocadas no Grande Colisor de Hádrons, o acelerador mais poderoso já construído. Ela estaria atrás apenas da partícula Oh-My-God, outro raio cósmico de altíssima energia, que foi detectado em 1991 e tinha 320 EeV.

Segundo os autores do estudo, formações que as pessoas consideram energéticas, como as supernovas, estão longe de ter energia suficiente para gerar partículas tão potentes. São necessários campos magnéticos extremamente elevados para confinar a partícula enquanto ela é acelerada a ponto de acumular tamanha carga energética.

O que é um raio cósmico?

Um raio cósmico é uma partícula subatômica de alta energia – geralmente um próton – que atravessa o espaço próximo à velocidade da luz. O nome, raio, vem do efeito causado por esse movimento.

Quando o raio cósmico tem níveis de energia que excedem um EeV – o valor é cerca de um milhão de vezes superior aos alcançados pelos mais poderosos aceleradores de partículas fabricados pelo homem –, ele é considerado extremamente alto.

Raios com energia superior a 100 EeV raramente são detectados. A estimativa é de que, a cada século, menos de uma destas partículas chega a cada quilômetro quadrado da Terra.

A descoberta

Toshihiro Fujii, astrônomo da Universidade Metropolitana de Osaka, no Japão, fazia uma verificação de dados de rotina no Telescope Array, em Utah, quando os sinais sugeriam que os detectores das instalações haviam sido destruídos por algo superenergético. Foi uma surpresa.

“Achei que havia algum tipo de erro ou bug no software”, disse Fujii à matéria da revista Nature, que repercutiu o achado. No entanto, as medições foram consistentes como as produzidas pelos raios cósmicos de energia bastante alta, que geralmente viajam pelo espaço de forma suave, levando à descoberta.

Fujii e a sua equipe, ainda conforma a reportagem da Nature, chegaram a calcular a origem do raio numa região onde residem poucas galáxias. Eles também tentaram combinar o raio cósmico com possíveis galáxias de origem e objetos localizados fora da sua direção de chegada, mas nenhum deles parecia se encaixar. “Não havia nada”, disse Fujii à revista.