×
ContextoExato

Brasil - Brasília - Distrito Federal - 21 de outubro de 2018


Astrônomos encontram origem de "partícula-fantasma" que atravessou o Universo

Astrônomos encontram origem de

Neutrinos, partículas subatômicas elementares, de alta energia podem oferecer novas formas de observação

Tudocelular / Imagem De Nate Follmer | Penn State University - 13/07/2018 - 19:02:30

Depois da hipótese de que uma partícula elementar chamada áxion é responsável por sinais de rádio capturados pelos nossos equipamentos, é a vez de uma outra partícula elementar protagonizar uma pesquisa bastante promissora. Astrônomos podem ter descoberto no espaço profundo a origem de uma minúscula partícula de alta energia que atingiu a Terra no ano passado.

Conhecida como neutrino, ela parece ter vindo de uma galáxia elíptica a quatro bilhões de anos-luz da Terra que gira em torno de um buraco negro supermassivo.

Essa é a primeira vez que os pesquisadores identificam a possível origem de um neutrino de alta energia, o que significa um passo rumo à descoberta dos objetos que produzem essas estranhas partículas leves que preenchem o Universo.

Mas o que são neutrinos?

Uma renderização do blazar enviando raios gama e neutrinos para a Terra. Imagem: IceCube | NASA

Neutrinos são um tipo de partícula subatômica elementar, ou seja, não é composta por partes menores. Eles são semelhantes aos elétrons, exceto pelo fato de que neutrinos não têm carga elétrica e são muito menores – cerca de 4 milionésimos da massa do elétron. 

Por serem tão leves e minúsculas, os cientistas as apelidam como "partículas fantasma". Elas são altamente voláteis, praticamente não interagem com a matéria e não são afetadas por campos magnéticos. Por isso são capazes de percorrer bilhões de anos luz atravessando matérias, sem nunca mudar de direção.

Eles são tão pequenos que passam através de planetas, estrelas e galáxias como mini-fantasmas. Eles estão passando por você agora mesmo; estima-se que trilhões de neutrinos passem pelo corpo de uma pessoa a cada segundo.

Normalmente, eles passam pelos corpos celestes sem deixar rastros de que estiveram por lá, mas o nosso visitante encontrado no ano passado foi peculiar.

Rastreando o neutrino

Uma renderização do blazar enviando um jato de radiação para fora. Imagem de Nate Follmer | Penn State University

Em setembro, pesquisadores trabalhando perto do Pólo Sul detectaram a presença de um neutrino de alta energia no gelo da Antártida. Esse neutrino, em vez de passar direto pelo planeta sem deixar sua assinatura, esbarrou no gelo, deixando uma trilha que os pesquisadores conseguiram medir com o IceCube.

O IceCube é um detector de partículas, formado por rede de mais de 5.000 sensores de luz, enterrados a mais de um quilometro de profundidade no gelo do Pólo Sul.

Quando um neutrino interage com o núcleo de um átomo, cria uma segunda partícula que, por sua vez, gera um cone de luz azul que é detectado pelo Icecube. Essa segunda partícula e a luz que gera mantêm o mesmo trajeto do neutrino. 

Graças a esse rastro no gelo, foi possível encontrar uma possível origem do neutrino: uma galáxia hiperativa com um buraco negro supermassivo no centro.

Este tipo de galáxia é conhecido como blazar. Seu buraco negro no núcleo está expelindo radiação (e outras coisas) na direção da Terra. A descoberta, detalhada hoje em dois artigos na Science, serve como forte evidência de que o neutrino veio de dentro desse buraco negro.

Isso é grandioso, já que os astrônomos nunca conseguiram identificar onde os neutrinos de alta energia possivelmente "nascem". Agora, os blazars podem ser bons lugares para se procurar neutrinos como este no futuro.

Se soubermos de onde vêm os neutrinos, os cientistas poderão usá-los como ferramentas para sondar o cosmos. Acredita-se que os neutrinos surgem dentro de alguns dos objetos mais extremos do Universo, como estrelas moribundas, buracos negros e galáxias em colisão.

Caso encontremos onde nascem essas partículas, elas poderão ser usadas da mesma forma que usamos raios-X para olhar dentro de nossos próprios corpos. Dawn Williams, professor de física e astronomia da Universidade do Alabama e um dos membros da equipe do IceCube, que fez a descoberta, explica:

Ao procurar por neutrinos, podemos aprender mais sobre o que está acontecendo dentro desses objetos. Isso pode adicionar ao nosso conhecimento desses objetos, que ainda são muito assunto de estudo.

Sempre a examinando o céu, o Icecube costuma detectar neutrinos de baixa energia, criados por colisões de partículas subatômicas provenientes de raios cósmicos com núcleos de átomos na atmosfera terrestre. O equipamento só conseguiu detetar 82 neutrinos de alta energia.

IceCube, na Antártida.

Aproveitar o poder dos neutrinos é difícil, já que eles são uma das partículas mais furtivas do Universo. Estamos falando da partícula elementar mais leve que conhecemos, com uma massa pouco acima de zero.

Mas o que lhes falta em tamanho, sobra em energia. Os astrônomos acreditam que os neutrinos são criados durante processos energéticos violentos, como reações de fusão nuclear que enviam essas partículas para longe na velocidade da luz. Então, coisas desde explosões de estrelas até bombas nucleares, pode criar esses pequenos objetos.

Acredita-se também que a maioria dos neutrinos do Universo foi criada logo após o Big Bang e agora permeia o cosmos.

Antes de hoje, os cientistas sabiam de três fontes diferentes de neutrinos que atingem a Terra regularmente. Há algumas partículas vindas de dentro do nosso Sol, e às vezes podemos conferir aquelas que vêm da nossa própria atmosfera.

Outros tipos de partículas energéticas de fora da nossa galáxia, conhecidas como raios cósmicos, atacam nossa atmosfera, fragmentam as moléculas em pedaços e produzem chuvas de neutrinos sobre a Terra. E apenas uma vez em 1987, os astrônomos detectaram um excesso de neutrinos vindos de uma supernova do lado de fora da nossa galáxia.

Com a nova descoberta, aumentam nossas chances de encontrar fontes de neutrinos no futuro. E talvez um dia os astrônomos possam observar objetos distantes de uma nova maneira: estudando as estranhas partículas elementais que eles enviam para a Terra.

Durante toda a nossa história, observamos o Universo usando a luz. Agora, estamos nos aproximando de um ponto onde pode se tornar rotineiro detectar fontes cósmicas por outros meios.

Comentários para "Astrônomos encontram origem de "partícula-fantasma" que atravessou o Universo":

Deixe aqui seu comentário

Preencha os campos abaixo:
obrigatório
obrigatório