Um relâmpago gama cósmico detectado pela Via Láctea quebrou o recorde do mais energético que encontramos até agora, com incríveis 957 trilhões de elétrons-volts (teraelétrons-volts ou TeV).

Não é só isso vinco o recorde anterior, nos aproxima da tira dos petaeletronvolts (ou seja, um quatrilhão de elétrons), finalmente confirmando a existência de superaceleradores cósmicos que podem aumentar os fótons para essas energias na Via Láctea.

Um superacelerador porquê este é chamado PeVatron e encontrá-los pode nos ajudar a deslindar o que está produzindo os raios gama de subida vigor que estão sendo liberados pela galáxia.

“Este trabalho pioneiro abre uma novidade janela para a exploração do universo extremo,” disse o físico Jing Huang da liceu Chinesa de Ciências da China. “Evidências observacionais marcam um marco importante em direção à revelação das origens dos raios cósmicos, que têm confundido a humanidade por mais de um século.”

A detecção foi a mais enérgica em um curso de 23 raios gama de ultra subida vigor detectados pelo equipamento, supra da tira de 398 TeV, em ASgamma, uma instalação administrada em conjunto pela China e pelo Japão no Tibete desde 1990.

Curiosamente e de forma dissemelhante o título anterior, que remonta à Nebulosa do Caranguejo, esses 23 raios gama não parecem indicar para uma manadeira, mas se espalham de maneira difusa pelo disco galáctico.

Distribuição de raios gama. (HEASARC / LAMBDA / NASA / GFSC)

supra: distribuição de raios gama. O projecto galáctico é o cintilação do núcleo; as áreas cinzentas estão fora do campo visual de Asgamma.

No entanto, eles ainda podem nos expressar onde podemos tentar procurar PeVatrons na Via Láctea, o que por sua vez pode nos levar a deslindar onde os raios cósmicos mais poderosos do Universo nascem.

Primeiro, devemos fazer uma relevo entre raios cósmicos e raios gama. Os raios cósmicos são partículas porquê prótons e núcleos atômicos que fluem incessantemente através do espaço quase na velocidade da luz.

Acredita-se que os raios cósmicos de ultra subida vigor venham de fontes porquê supernovas e remanescentes de supernovas, regiões de formação de estrelase supermassivo buracos negros, onde campos magnéticos poderosos podem estugar partículas. Mas tem sido difícil localizar essas idéias com observações porque os raios cósmicos carregam uma trouxa elétrica; isso significa que sua direção muda quando eles viajam através de um campo magnético, com o qual a galáxia está absolutamente carregada.

Mas! Essas pequenas partículas poderosas não exclusivamente ampliam sem consequências. Eles podem interagir com o meio interestelar (gás e poeira que paira no espaço entre as estrelas), que por sua vez produz fótons de raios gama de subida vigor, com muro de 10% da vigor de seus pais de raios cósmicos.

Isso acontece perto do PeVatron, e os raios gama não têm trouxa elétrica, portanto eles só se movem diretamente do espaço A para B, completamente confusos com os campos magnéticos.

260593 webConjunto de chuveiros de ar tibetanos localizados a 4.300 m de altitude. (Instituto de Física de Altas Energias)

Se tivermos sorte, B é a terreno; o relâmpago gama colide com nossa atmosfera, produzindo uma chuva em cascata de partículas inofensivas. É este chuveiro que recolhe o conjunto de chuveiros de ar de superfície ASgamma.

Debaixo da terreno Detectores de chuva Cherenkov foram adicionados em 2014 para detectar múons produzidos por raios cósmicos, o que permitiu aos cientistas da terreno extrair dados de raios cósmicos do fundo para detectar e reconstruir mais claramente os chuveiros de raios gama.

Foi mal a colaboração detectou o registro de raios gama da Nebulosa do Caranguejo; e agora, porquê eles encontraram seus 23 raios gama de ultra-subida vigor, incluindo ainda mais raios gama PeV que quebraram recordes.

260591 webDetectores de múons do tipo Cherenkov foram adicionados em 2014. (Instituto de Física de Altas Energias)

Sua existência e distribuição difusa implica a existência de prótons acelerados até talvez até 10 PeVs, sugerindo PeVatrons onipresentes espalhados por toda a Via Láctea, disseram os pesquisadores.

O próximo passo será tentar encontrá-los. É verosímil que pelo menos alguns deles estejam extintos e não mais ativos, restando exclusivamente os testes cósmicos e de raios gama.

“Dos PeVatrons mortos, que se tornaram extintos porquê dinossauros, só podemos ver a pegada: os raios cósmicos que produziram por vários milhões de anos, se espalharam pelo disco galáctico. ” disse o astrofísico Masato Takita da Universidade de Tóquio no Japão.

“Se pudermos localizar PeVatrons ativos e reais, podemos estudar muito mais questões. Que tipo de estrela emite nossos raios gama sub-PeV e raios cósmicos relacionados? porquê uma estrela pode estugar os raios cósmicos para energias PeV?” porquê os raios se propagam? Dentro do nosso disco galáctico? “

É até verosímil, porquê acontece com tantas coisas, que haja mais de uma resposta para todas essas perguntas.

Trabalhos futuros, tanto da ASgamma quanto de futuros detectores porquê o Observatório de chuveiros de ar de subida altitude, el Telescópios Cherenkov, e as Observatório de raios gama de campo grande no sul, poderia finalmente nos ajudar a encontrá-los.

A pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!