Os cientistas estão investigando a origem de uma das partículas mais energéticas já vistas atingindo a Terra vinda do espaço. A partícula Amaterasu, batizada em homenagem à deusa japonesa do sol, foi detectada pela primeira vez em 2021, transportando 40 milhões de vezes mais energia do que partículas aceleradas pelo maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo, o Large Hadron Collider (LHC).
Amaterasu é um exemplo de raio cósmico, partículas carregadas de energia que correm pelo espaço quase à velocidade da luz. É o segundo raio cósmico mais energético já detectado depois da partícula “Oh-My-God”, detectada em 1991. Essas partículas de alta energia são extremamente raras, o que significa que os cientistas gostariam muito de compreender as suas origens – actualmente pensa-se que envolvem os destroços de supernova explosões e regiões centrais de galáxias dominadas pela alimentação supermassiva buracos negros.
Entra Francesca Capel e Nadine Bourriche, pesquisadoras do Instituto Max Planck de Física, que descobriram que as origens do Amaterasu podem não estar trancadas no vazio local. Em vez disso, esta partícula altamente energética pode ter surgido de um faixa de ambientes cósmicos relativamente locais.
“Nossos resultados sugerem que, em vez de se originar em uma região de baixa densidade do espaço como o Vazio Local, é mais provável que a partícula Amaterasu tenha sido produzida em uma galáxia próxima de formação de estrelas, como M82”, disse Bourriche. disse em um comunicado.
As descobertas da dupla surgiram de uma nova abordagem baseada em dados que lhes permitiu traçar o possível caminho do Amaterasu através do cosmos. A equipe considerou a jornada desse raio cósmico de alta energia através do espaço sob a influência de campos magnéticos usando uma técnica estatística chamada em três dimensões chamada Computação Bayesiana Aproximada.
“Esta abordagem funciona comparando os resultados de simulações realistas baseadas na física com dados observacionais reais para inferir as localizações de origem mais prováveis”, disse Bourriche.
O resultado desta análise foi uma coleção de “mapas de probabilidade”, todos rastreando possíveis pontos de origem do Amaterasu além do Vazio Local. A pesquisa tem implicações que vão além das origens desta extraordinária partícula da deusa. As descobertas da equipe podem ajudar a identificar melhor quais eventos cósmicos poderosos e violentos servem como fábricas de raios cósmicos de alta energia.
“A exploração dos raios cósmicos de ultra-alta energia ajuda-nos a compreender melhor como o Universo pode acelerar a matéria a tais energias, e também a identificar ambientes onde podemos estudar o comportamento da matéria em condições tão extremas”, disse Capel. “Nosso objetivo é desenvolver métodos avançados de análise estatística para explorar todo o potencial dos dados disponíveis e obter uma compreensão mais profunda das possíveis fontes dessas partículas energéticas.”
Os resultados da equipe foram publicados em 28 de janeiro em O Jornal Astrofísico.
