Os cientistas estão investigando a origem de uma das partículas mais energéticas que já atingiu a Terra vinda do espaço. As partículas Amaterasu, em homenagem à deusa japonesa do sol, foram descobertas pela primeira vez em 2021 e transportam 40 milhões de vezes mais energia do que as partículas aceleradas pelo Grande Colisor de Hádrons (LHC), o maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo.
Amaterasu é um exemplo de raio cósmico, um tipo de partícula carregada de alta energia que viaja pelo espaço quase à velocidade da luz. Este é o segundo raio cósmico de maior energia detectado até agora, depois da partícula “Oh-My-God” detectada em 1991. Tais partículas de alta energia são extremamente raras, o que significa que os cientistas estão interessados em compreender as suas origens – que actualmente se pensa envolverem supernova Explosões e regiões centrais de galáxias são dominadas por matéria supermassiva buraco negro.
As pesquisadoras Francesca Capel e Nadine Bourriche, do Instituto Max Planck de Física, descobriram que a origem do Amaterasu pode não estar trancada no espaço local. Em vez disso, essas partículas de alta energia podem originar-se de escopo Ambiente cósmico relativamente local.
“Nossos resultados sugerem que as partículas de Amaterasu são mais propensas a serem produzidas em galáxias próximas de formação de estrelas, como M82, em vez de serem originadas em regiões de baixa densidade do espaço, como vazios locais”, disse Bourriche. disse em um comunicado.
A descoberta da dupla veio de uma nova abordagem baseada em dados que lhes permitiu traçar o possível caminho de Amaterasu através do universo. Usando uma técnica estatística tridimensional chamada computação Bayesiana aproximada, a equipe considerou a jornada desses raios cósmicos de alta energia através do espaço sob a influência de campos magnéticos.
“Este método funciona comparando os resultados de simulações realistas baseadas na física com dados observacionais reais para inferir a localização mais provável da fonte”, disse Bourriche.
O resultado da análise é uma coleção de “mapas de probabilidade”, todos rastreados até possíveis origens do Amaterasu além do vazio local. No entanto, o significado desta pesquisa vai além da origem desta extraordinária partícula da deusa. As descobertas da equipe podem ajudar a determinar melhor quais eventos cósmicos poderosos e violentos atuam como fábricas de raios cósmicos de alta energia.
“Explorar os raios cósmicos de energia ultra-alta ajuda-nos a compreender melhor como o Universo acelera a matéria a tais energias e identifica ambientes nos quais podemos estudar o comportamento da matéria sob condições tão extremas”, disse Capel. “Nosso objetivo é desenvolver métodos avançados de análise estatística para explorar todo o potencial dos dados existentes e obter uma compreensão mais profunda das possíveis fontes dessas partículas de alta energia.”
As descobertas da equipe foram publicadas em 28 de janeiro no O Jornal Astrofísico.
