Os cientistas estão investigando a origem de uma das partículas mais energéticas que atingiram a Terra vinda do espaço. A partícula Amaterasu, batizada em homenagem à deusa japonesa do sol, foi detectada pela primeira vez em 2021 e é 40 milhões de vezes mais energética do que as partículas aceleradas pelo Grande Colisor de Hádrons (LHC), o maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo.
Ametistas são raios cósmicos, partículas carregadas energeticamente que viajam pelo espaço quase à velocidade da luz. É o segundo raio cósmico mais energético alguma vez detectado, depois da partícula “Oh-My-God” descoberta em 1991. Estas partículas de alta energia são extremamente raras, o que significa que os cientistas querem compreender a sua origem – actualmente pensa-se que envolve decadência. Supernova Os explosivos e os núcleos das galáxias dominam, fornecendo a maior quantidade de alimentos Buracos negros.
Entra em cena as pesquisadoras Francesca Capel e Nadine Boerich, do Instituto Max Planck de Física, que descobriram que a origem da Ametista pode não estar trancada em um vácuo local. Em vez disso, esta partícula altamente energética pode ter surgido de um limite Ambientes cósmicos relativamente locais.
“Os nossos resultados sugerem que, em vez de se originar numa região de baixa densidade do espaço, como o vazio local, a partícula Amaterasu pode ter sido produzida numa galáxia próxima de formação estelar como a M82,” disse Bourriche. disse em um comunicado.
As descobertas da dupla resultaram de uma abordagem inovadora baseada em dados que lhes permitiu traçar o possível caminho de Amaterasu através do universo. A equipe considerou a viagem desses raios cósmicos de alta energia através do espaço sob a influência de campos magnéticos usando uma técnica estatística em três dimensões chamada computação Bayesiana aproximada.
“Esta abordagem permite-nos inferir as localizações de origem mais prováveis, comparando os resultados de simulações realistas baseadas na física com dados observacionais reais”, disse Borrich.
O resultado desta análise é um conjunto de “mapas de probabilidade” que rastreiam todos os possíveis pontos de origem da Ametista além do vazio local. No entanto, a pesquisa tem implicações que vão além das origens desta partícula divina incomum. As descobertas da equipe mostram que eventos cósmicos poderosos e violentos atuam como fábricas de raios cósmicos de alta energia.
“O estudo dos raios cósmicos de energia ultra-elevada ajuda-nos a compreender melhor como o Universo pode acelerar a matéria a tais energias e ajuda-nos a identificar ambientes onde podemos estudar o comportamento da matéria em tais extremos”, disse Capel. “Nosso objetivo é desenvolver métodos avançados de análise estatística para usar os dados disponíveis em todo o seu potencial e obter uma compreensão mais profunda das fontes potenciais dessas partículas energéticas.”
Os resultados da equipe foram divulgados no dia 28 de janeiro O Jornal Astrofísico.
