Raio cósmico “sem precedentes” enviado de local misterioso do espaço chega aos Estados Unidos

Cientistas espaciais da Universidade de Utah, nos Estados Unidos (EUA), detectaram uma partícula de raio cósmico, extremamente raro e de energia ultra-alta que eles acreditam ter viajado para a Terra vinda de além da Via Láctea. Os pesquisadores trabalham em busca de compreender as origens misteriosas de raios cósmicos.

A energia desta partícula subatômica, invisível a olho nu, equivale a deixar cair um tijolo da altura da cintura no dedo do pé, segundo os autores de uma nova pesquisa publicada quinta-feira na revista Science. Ele rivaliza com o raio cósmico mais energético já observado, a partícula “Oh-My-God” que foi detectada em 1991, descobriu o estudo.

Raios cósmicos são partículas de alta energia que viajam pelo espaço a velocidades próximas à da luz. Segundo a Universidade de Utah, eles são “partículas carregadas com uma ampla gama de energias”, incluindo átomos, prótons, elétrons e núcleos atômicos que se movem em alta velocidade por meio dos cosmos.

“Se você estender a mão, um (raio cósmico) passa pela palma da sua mão a cada segundo, mas essas são coisas de baixa energia”, disse o coautor do estudo John Matthews, professor pesquisador da Universidade de Utah. “Quando se trata desses raios cósmicos de alta energia, é mais como um por quilômetro quadrado por século. Nunca vai passar pela sua mão.”

Origem

Essas partículas são originadas de fontes cósmicas, como supernovas, estrelas de nêutrons, buracos negros e outros eventos no universo. Segundo publicação da Universidade de São Paulo (USP), ao chegarem à Terra, esses raios colidem com os núcleos dos átomos da atmosfera e são desintegrados, dando origem a outras partículas e formando “chuveiros” de radiação.

Essas partículas têm vários tipos de origens. Os de mais baixa energia provém do sol. Em geral, não chamamos mais essas partículas de raios cósmicos, e sim de ‘vento solar’”, disse o professor João Steiner (1950-2020), do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo, ao Jornal da USP.

Amaterasu

A partícula recentemente descoberta, apelidada de partícula Amaterasu em homenagem à deusa do sol na mitologia japonesa, foi avistada por um observatório de raios cósmicos no deserto oeste de Utah, conhecido como Telescope Array.

O Telescope Array, que começou a operar em 2008, é composto por 507 detectores de superfície do tamanho de uma mesa de pingue-pongue, cobrindo 700 quilômetros quadrados.

Ele observou mais de 30 raios cósmicos de ultra-alta energia, mas nenhum maior do que a partícula Amaterasu, que atingiu a atmosfera acima de Utah em 27 de maio de 2021, fazendo chover partículas secundárias para o solo, onde foram captadas pelos detectores, de acordo com o estudo.

“Você pode observar quantas partículas atingiram cada detector e isso lhe dirá qual era a energia do raio cósmico primário”, disse Matthews.

O evento acionou 23 dos detectores de superfície, com uma energia calculada de cerca de 244 exa-elétron-volts. A “partícula Oh My God” detectada há mais de 30 anos tinha 320 exa-elétron-volts.

Para referência, 1 exa-elétron-volt equivale a 1 bilhão de gigaelétron-volts, e 1 gigaelétron-volt equivale a 1 bilhão de elétron-volts. Isso tornaria a partícula Amaterasu 244.000.000.000.000.000.000 elétron-volts. Em comparação, a energia típica de um elétron na aurora polar é de 40.000 elétron-volts, segundo a NASA.

Proteção

Um raio cósmico de energia ultra-elevada transporta dezenas de milhões de vezes mais energia do que qualquer acelerador de partículas feito pelo homem, como o Large Hadron Collider, o acelerador mais poderoso alguma vez construído, explicou Glennys Farrar, professor de física na Universidade de Nova Iorque.

A atmosfera protege amplamente os humanos de quaisquer efeitos nocivos das partículas, embora os raios cósmicos às vezes causem falhas no computador. As partículas, e a radiação espacial de forma mais ampla, representam um risco maior para os astronautas, com potencial para causar danos estruturais ao DNA e alterar muitos processos celulares, segundo a NASA.