"Amaterasu": a misteriosa partícula cósmica que sugere fenômenos astronômicos desconhecidos
As origens da partícula altamente energética "Amaterasu" são completamente desconhecidas, potencialmente decorrentes de fora do Modelo Padrão da física de partículas.
Uma partícula misteriosa com níveis de energia comparáveis aos do raio cósmico mais energético já detectado foi observada por um conjunto de telescópios nos Estados Unidos.
Chamada de partícula “Amaterasu”, em homenagem à deusa japonesa do Sol, esta visitante anômala vinda dos céus é um mistério completo para a ciência, com origens que não podem ser explicadas com o nosso atual conhecimento. A descoberta foi detalhada em um novo estudo realizado por uma equipe internacional de pesquisadores, publicado na revista Science.
São partículas energéticas carregadas, originárias de fontes galácticas ou extragalácticas, como estrelas em explosão.
Detectada em 27 de maio de 2021, a partícula Amaterasu carregava um nível de energia massivo de 244 exa-elétron-volts (EeV), aproximando-se do nível da partícula "Oh-My-God" - um raio cósmico recorde de 320 EeV observado em 1991.
“Quando descobri este raio cósmico de ultra-alta energia, pensei que devia ter havido um erro, pois mostrava um nível de energia sem precedentes nas últimas 3 décadas”, disse Toshihiro Fujii, autor principal do estudo e professor da Universidade Metropolitana de Osaka.
Origens além do Modelo Padrão?
O Modelo Padrão da física de partículas descreve três das quatro forças fundamentais da natureza: o eletromagnetismo, a força nuclear forte e a força nuclear fraca.
Elétrons e fótons são apenas duas das partículas contidas no Modelo Padrão, que foi ampliado em 2012 com a detecção confirmada da partícula bóson de Higgs. O modelo fornece a descrição mais precisa que temos da natureza no nível subatômico, tendo sido testado com precisão excepcional.
Os autores do estudo dizem que é extremamente raro observar raios cósmicos de energia ultra-alta. Um exa-elétron volt é aproximadamente um milhão de vezes maior do que a energia alcançada até mesmo pelos aceleradores mais poderosos feitos por humanos; então a energia de 244 EeV da partícula Amaterasu torna tudo ainda mais incrível.
A partícula foi interceptada pelo projeto Telescope Array, um exercício colaborativo entre universidades e instituições internacionais. Situado no alto deserto de Utah, este detector especializado de raios cósmicos consiste em 507 estações cintiladoras de superfície, cobrindo uma área de 700 quilômetros quadrados.
Conforme explicam os pesquisadores, eles não conseguem dizer de onde veio a partícula ou o que ela é. Pode até ser o remanescente de um evento astronômico que ainda não observamos, segundo o professor Fujii.
“Nenhum objeto astronômico promissor que corresponda à direção de onde o raio cósmico chegou foi identificado, sugerindo possibilidades de fenômenos astronômicos desconhecidos e novas origens físicas além do Modelo Padrão”, disse Fujii.
“No futuro, comprometemo-nos a continuar operando a experiência Telescope Array, à medida que embarcamos numa investigação mais detalhada sobre a origem desta partícula extremamente energética”, finalizou Fujii.