Uma sugestão recente de cientistas da Universidade Nacional de Seul e da Universidade Ewha Womans sugere que os raios cósmicos de ultra-alta energia (UHECR) recentemente detectados podem ser monopolos eletrofracos indescritíveis. Esta hipótese inovadora, publicada na revista Physics Letters B, tem o potencial de avançar significativamente a nossa compreensão da física de partículas e das forças fundamentais do universo.
A pesquisa, liderada pelo professor Yongmin Cho e pelo Dr. Franklin Cho, baseia-se na recente detecção de UHECRs com níveis de energia extraordinários pelo Telescope Array Group (TAG). Esta detecção, juntamente com descobertas anteriores, desafiou as teorias existentes da física de partículas porque as energias observadas estavam além do que era teoricamente possível. A UHECR aparentemente se origina no Vazio Local, uma região com poucos objetos celestes conhecidos, aumentando o mistério e o fascínio da descoberta. Por essas razões, as partículas UHECR são chamadas de “partículas Oh My God” ou “partículas Amaterasu”.
O professor Cho disse: “Nossa conclusão mais importante é que o UHECR observado pelo conjunto de telescópios pode ser um monopolo eletrofraco residual produzido durante a transição de fase eletrofraca no universo primitivo.” Esta hipótese fornece uma explicação convincente para a origem destas partículas de energia invulgarmente elevada.
O monopolo eletrofraco é uma partícula teórica que deverá ter várias propriedades únicas, tornando-a uma excelente candidata para partículas de entropia ultra-alta. Ao contrário dos prótons, que interagem fortemente com a radiação cósmica de fundo, os monopolos eletrofracos retêm sua energia e podem viajar grandes distâncias sem perda significativa de energia. Os pesquisadores acreditam que a carga magnética do monopolo eletrofraco e sua interação com o campo magnético intergaláctico podem explicar a energia CR de ultra-alta energia observada.
Para confirmar esta hipótese, os pesquisadores propuseram aumentar o experimento TA com um dispositivo supercondutor de interferência quântica (SQUID) para medir a carga magnética das partículas UHECR detectadas. Tais medições diretas forneceriam evidências importantes que apoiam a existência de monopolos eletrofracos.
A importância de descobrir o monopolo eletrofraco vai além da explicação do UHECR. Servirá como um teste chave do Modelo Padrão da física de partículas, validando suas previsões sobre a unificação das forças eletromagnéticas e fracas. Além disso, os monopolos eletrofracos poderiam ter consequências profundas para a cosmologia, explicando potencialmente as origens dos campos magnéticos intergalácticos, da matéria escura e da estrutura em grande escala do universo.
O professor Cho e seus colegas enfatizaram a importância de mais trabalhos experimentais e teóricos para explorar a natureza e as implicações dos monopolos eletrofracos. A descoberta destas partículas marcaria um marco na nossa exploração dos blocos de construção mais fundamentais do universo.
Referência do diário
Cho, YM e Cho, FH (2024). “O conjunto de telescópios descobriu monopolos eletrofracos?” Letras de Física B, 851. doi: https://doi.org/10.1016/j.physletb.2024.138598
