Pesquisadores acreditam ter encontrado o acelerador de partículas cósmicas mais poderoso da nossa galáxia

Pesquisadores acreditam ter encontrado o acelerador de partículas cósmicas mais poderoso da nossa galáxia

9 de fevereiro de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Os cientistas tentam decifrar a natureza dos raios cósmicos há mais de um século. Agora, uma equipe científica acredita ter encontrado o acelerador de partículas cósmicas mais poderoso da Via Láctea.

O telescópio terrestre Cherenkov HAWC descobriu o mais poderoso acelerador de partículas cósmicas naturais da Via Láctea – acabou por ser um jovem aglomerado de estrelas dentro da superbolha Cygnus Cocoon.

Supõe-se que colisões de ventos estelares poderosos podem ser responsáveis ​​pela aceleração de prótons para energias de 10 a 1.000 teraelectronvolts. 


Se construirmos o espectro de energia de todos os componentes dos raios cósmicos, podemos notar várias dobras, uma das quais (chamada pelos físicos de “joelho”) está na região de vários petaelectronvolts. Os astrofísicos há muito se interessam pela natureza do “joelho”, que está próximo das capacidades limitantes dos aceleradores de partículas terrestres.

Acredita-se que as fontes de tais partículas (pevatrons) devem estar localizadas dentro da Via Láctea e podem ser remanescentes de supernovas, pulsares, aglomerados de estrelas jovens ou a região próxima ao centro da Via Láctea, onde está localizado um buraco negro supermassivo. .

No entanto, o processo de busca por fontes específicas de partículas de alta energia de raios cósmicos é bastante trabalhoso e, ainda hoje, há poucos dados observacionais.

Um grupo de astrônomos liderados por Petra Huentemeyer, da Universidade Tecnológica de Michigan, relatou a detecção de quanta gama de 1-100 teraelectronvolts na região de formação de estrelas na Via Láctea, conhecida como Cygnus Cocoon. A equipe científica utilizou o telescópio HAWC (High-Altitude Water Cherenkov), que detecta a radiação Cherenkov de partículas secundárias decorrentes da interação dos raios cósmicos com a atmosfera terrestre.

O Cygnus Cocoon  é uma  superbolha em torno de uma região de formação ativa de estrelas massivas, com cerca de 180 anos-luz de diâmetro, localizada a 4,6 mil anos-luz do Sol na constelação de Cygnus. Ele contém dois aglomerados de estrelas jovens Cygnus OB2 e NGC 6910.

Esta imagem da NASA mostra os aglomerados estelares OB2 e NGC 6910.  Crédito: NASA/IPAC/MSX
Esta imagem da NASA mostra os aglomerados estelares OB2 e NGC 6910. Crédito: NASA/IPAC/MSX

Os cientistas chegaram à conclusão de que os quanta gama registrados são gerados por prótons de raios cósmicos com energias de 10-1000 teraelectronvolts, que vêm do aglomerado Cygnus OB2. Supõe-se que a aceleração das partículas ocorre dentro da superbolha e pode estar associada a colisões de ventos estelares poderosos.

Além disso, o “Swan Cocoon” também pode emitir neutrinos de alta energia durante o decaimento beta de íons formados como resultado da interação de prótons de raios cósmicos com gás interestelar.

Assim, esta região pode ser considerada o mais poderoso acelerador de partículas natural conhecido em nossa galáxia. Isso ainda não foi confirmado oficialmente e, em breve, poderá ser com mais dados observacionais.

Espera-se que futuras observações de raios gama de alta energia do SWGO (Southern Wide-field Gamma-ray Observatory) e LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) forneçam mais dados observacionais que podem ser usados ​​para determinar a contribuição de outros aglomerados estelares em raios cósmicos galácticos.

A região de Cygnus Cacoon está entre as mais ativas na formação de estrelas da Via Láctea. Se você tiver um telescópio, poderá observá-lo facilmente perto do centro da constelação de Cygnus.