Um estudo recente publicado na revista Physical Review Letters revela uma descoberta extraordinária: os elétrons de raios cósmicos (CRe) mais poderosos já registrados originaram-se de fontes surpreendentemente próximas do nosso planeta! Pesquisadores do Observatório HESS, na Namíbia, documentaram partículas com energias incríveis de até 40 teraelétron-volts.

Essas partículas impressionantes parecem ter se originado a apenas mil anos-luz do Sistema Solar, uma distância absolutamente mínima se comparada ao vasto tamanho da nossa galáxia, a Via Láctea.

A Terra sob ataque cósmico!

Apesar de estarmos protegidos pela nossa atmosfera, a Terra é constantemente bombardeada por raios cósmicos. Essas partículas de altíssima energia são disparadas por fenômenos astrofísicos extremos, como supernovas, buracos negros e pulsares, e podem nos ensinar muito sobre o universo.

O Observatório HESS foi projetado especificamente para captar a radiação Cherenkov, um fenômeno que ocorre quando partículas aceleradas ultrapassam a velocidade da luz em um meio, emitindo um brilho azuleno que podemos detectar. Os cientistas explicaram que a sensibilidade desse equipamento foi crucial para mapear a origem dos CRe.

Contudo, a tarefa não foi simples. Raios gama, que também geram radiação Cherenkov, complicam o processo de análise. Segundo Mathieu de Naurois, do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica e autor correspondente do estudo, "os raios gama viajam diretamente pelo universo, enquanto os elétrons têm trajetórias caóticas por causa das interações com campos magnéticos".

Após uma análise meticulosa dos dados do HESS, os pesquisadores conseguiram isolar eventos que correspondem aos CRe e realizar inferências estatísticas sobre suas propriedades.

Entre as possíveis fontes desses elétrons cósmicos poderosos, os cientistas apontam para o remanescente de supernova Anel de Monogem, a estrela Wolf-Rayet 32 Velorum e pulsares como Vela e Geminga. Outra hipótese intrigante é que uma supernova antiga tenha se dissipado, tornando sua posição atualmente indetectável.

Um detalhe intrigante!

Um aspecto fascinante da pesquisa é um corte observado no espectro energético dos CRe, que começa em 1,17 teraelétron-volts. “Isso sugere que apenas algumas fontes, ou possivelmente uma única, estão produzindo esses elétrons”, destacou de Naurois, ressaltando que, se houvesse muitas fontes, o espectro energético seria mais suave, refletindo uma média das contribuições.

O que acontece na jornada dos elétrons?

O estudo também revelou que os elétrons cósmicos perdem rapidamente energia enquanto viajam pelo espaço. Durante o processo de radiação síncrotron, eles interagem com campos magnéticos interestelares, emitindo energia na forma de ondas eletromagnéticas. Através do fenômeno conhecido como Espalhamento Inverso de Compton, essas partículas transferem energia para fótons de baixa energia, reduzindo ainda mais sua potência. Portanto, é evidente que os CRe detectados precisam ter vindo de regiões relativamente próximas para manter essa energia quando atingem a Terra.

Essas descobertas representam um avanço significativo na nossa compreensão sobre partículas de alta energia e oferecem dados que servirão como referência para futuras pesquisas. "Nossa medição preenche uma lacuna crucial no espectro energético, oferecendo dados que serão referência por anos!", afirmou de Naurois. E você, o que acha dessa incrível descoberta? O que os cientistas ainda podem desvendar sobre os segredos do universo?