Cientistas identificam origem de ‘partícula fantasma’ vinda do espaço

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Um grupo internacional de cientistas finalmente identificou a fonte da ‘partícula fantasma’ neutrino de alta energia que havia sido detectado por um observatório na Antártica entre 2013 e o ano passado: têm origem em um objeto astronômico conhecido como blazar, que é uma galáxia gigante em cujo centro há um buraco negro girando em velocidade alucinante.

A descoberta, descrita em dois artigos publicados nesta quinta-feira (12), na revista Science, poderá permitir que os astrônomos façam pesquisas utilizando os neutrinos, em vez da luz visível, para desvendar novos mistérios do Universo. Os neutrinos são partículas subatômicas que viajam pelo espaço e praticamente não interagem com a matéria – a cada segundo, trilhões deles atravessam a Terra e o corpo dos humanos.

Nos novos estudos, os cientistas da Colaboração IceCube – grupo de pesquisas sobre o tema que reúne mais de 300 pesquisadores de 49 instituições, envolvendo 18 observatórios – registraram a detecção de um bombardeio de neutrinos de alta energia, ocorrida em 2017, cuja direção de chegada na Terra permitiu indicar sua fonte: um blazar já conhecido, situado a cerca de 4 bilhões de anos-luz, na direção da constelação de Órion.

Segundo os autores da pesquisa, a descoberta estabelece um novo campo de estudos em astrofísica. “Os neutrinos raramente interagem com a matéria. Detectá-los já é algo incrível, mas identificar sua fonte é um triunfo. Esse resultado permitirá que possamos estudar as fontes de energia mais poderosas e distantes do Universo de um jeito completamente novo”, disse um dos autores da pesquisa, Paul O’Brien, da Universidade de Leicester (Reino Unido).

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“Essa identificação (da fonte de neutrinos) lança um novo campo da ciência, que é a astronomia de neutrinos de alta energia. Esperamos que esse novo campo vá nos render avanços emocionantes no conhecimento do Universo e da física fundamental”, disse outro dos autores, Doug Cowen, da Universidade Penn State (Estados Unidos), que é um dos fundadores da Colaboração IceCube.

“Por 20 anos, um dos nossos sonhos como projeto de colaboração de pesquisa era identificar as fontes dos neutrinos de alta energia. Parece que finalmente conseguimos”, acrescentou Cowen.

Outro dos autores, Gary Hill, da Universidade de Adelaide (Austrália), que pesquisa neutrinos há 30 anos, classificou a descoberta da fonte de neutrinos como “um momento incrivelmente emocionante”. “Agora que identificamos uma fonte real, poderemos focar em outros objetos como esse, para entender mais sobre esses eventos extremos que ocorreram há bilhões de anos e que enviam essas partículas ao nosso planeta”, afirmou.

‘Partícula fantasma’

Além de atravessarem a matéria como se fosse espaço vazio, os neutrinos, por serem eletricamente neutros, não são defletidos por campos magnéticos cósmicos enquanto viajam pelo espaço. Por isso, segundo os cientistas, ao descobrir a direção de chegada de um neutrino é possível identificar sua fonte. Mas essas características também podem transformar a tal ‘partícula fantasma’ em um instrumento de pesquisa.

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“Observar neutrinos cósmicos nos dá pistas de processos que não podem ser observados com a luz visível ou outros tipos de radiação eletromagnética. Os neutrinos são mensageiros do Universo de alta energia”, explicou outro dos autores das pesquisas, Klaus Helbing da Univesidade de Wuppertal (Alemanha).

Os neutrinos podem ser utilizados no futuro para “espiar” galáxias extremamente distantes, para estudar sua formação e evolução, segundo Naoko Kurahashi Neilson, da Universidade Drexel (EUA), outro dos autores.

“Toda astronomia se baseia em luz. Vemos uma estrela por causa dos fótons, que são a luz que atinge nossos olhos. Há diferentes frequências de luz, mas os neutrinos são partículas muito diferentes. Se você está no escuro e acende uma lanterna sobre uma mesa, vai poder ver sua superfície, mas não a parte de baixo dela. Mas com uma lanterna de neutrinos, a luz você pode ver os dois lados e através da mesa”, comparou Neilson.

“Neste momento, tudo o que se sabe em astronomia foi aprendido por meio dos fótons. Conhecer melhor os neutrinos – especialmente de onde eles vêem – nos abre uma nova gama de possibilidades para pesquisar.”



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