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Descoberto acelerador de partículas natural na Via Láctea

Descoberto acelerador de partículas natural na Via Láctea
Imagem de uma parte dos restos da explosão de uma supernova, que foi documentada por astrônomos chineses no ano 185 da nossa era.[Imagem: ESO]

O mistério dos raios cósmicos

Enquanto o LHC, o maior acelerador de partículas já construído pelo homem, continua se preparando para funcionar, cientistas do Telescópio Chandra, que explora o universo na faixa das micro-ondas, encontraram uma espécie de acelerador de partículas natural, localizado aqui mesmo na Via Láctea.

A descoberta resolve um mistério que permanecia sem explicação desde os voos dos astronautas da missão Apollo. Os astronautas relatavam que, mesmo de olhos fechados, viam estranhos flashes de luz.

Desde então, a explicação era que os flashes eram causados pelos raios cósmicos, partículas de altíssima energia que chegavam na Terra vindos de fora do Sistema Solar. Ao atingirem a Terra, eles têm energia suficiente até mesmo para causar problemas nos equipamentos eletrônicos das naves e satélites em órbita.

Mais forte que o LHC

Mas a pergunta que permanecia sem resposta era: O que acelera essas partículas, na maioria prótons, para fazê-los viajar em velocidades próximas à da Luz? Nem mesmo o LHC será capaz de acelerar partículas a velocidades tão altas quanto a desses raios cósmicos, que quase alcançam o "limite máximo de velocidade" do Universo.

O que os cientistas do observatório Chandra agora conseguiram foi flagrar em funcionamento esse acelerador de partículas natural. "Nossas observações mostraram a arma ainda fumegante," diz o a Dra. Eveline Helder.

"Você pode até mesmo dizer que agora nós confirmamos o calibre da arma usada para acelerar os raios cósmicos até suas tremendas energias," acrescenta Jacco Vink, que também participou da pesquisa.

Aceleradores naturais de partículas

O estudo indica que os raios cósmicos são acelerados pela explosão estelar de uma supernova. Uma parte da energia da explosão é consumida para acelerar os raios cósmicos. Esse gasto de energia é feito às expensas do aquecimento do gás que se espalha da explosão, que se demonstrou ser muito mais frio do que as teorias previam.

Os cientistas observaram uma supernova que explodiu no ano 185 da nossa era e que foi detectada por astrônomos chineses da época. Os restos da explosão, conhecidos como RCW 86, estão a 8.200 anos-luz da Terra, na constelação Circinus (compasso).

Onda de choque estelar

O telescópio Chandra foi capaz de medir até mesmo a onda de choque causada pela explosão. Para isto, os pesquisadores usaram imagens captadas da RCW 86 com três anos de intervalo e descobriram que a onda de choque continua viajando a uma velocidade entre 10 e 30 milhões de quilômetros por hora, entre 1 e 3% da velocidade da luz.

A temperatura do gás atinge 30 milhões de graus Celsius, o que pode parecer muito, mas é muito menos do que o esperado. Dada a onda de choque da explosão, essa temperatura deveria ter aquecido o gás ao menos a meio bilhão de graus.

"A energia faltante é o que acelera os raios cósmicos," concluem os cientistas.

Bibliografia:

Measuring the cosmic ray acceleration efficiency of a supernova remnant
E. A. Helder, J. Vink, C. G. Bassa, A. Bamba, J. A. M. Bleeker, S. Funk, P. Ghavamian, K. J. van der Heyden, F. Verbunt, R. Yamazaki
Science
June 25, 2009
Vol.: Published Online
DOI: 10.1126/science.1173383




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