O pesquisador da IFIC Francisco Salesa Greus, junto com outros membros da colaboração HAWC, detectou fótons de energia muito alta de uma fonte galáctica que poderia produzir raios cósmicos. A detecção de neutrinos por meio de telescópios como KM3NeT ou IceCube confirmaria o estudo. Esta descoberta foi publicada no The Astrophysical Journal Letters.
HAWC é um observatório de raios gama localizado no México que permite a coleta de informações sobre os fenômenos mais violentos que ocorrem no universo. Os raios gama são produzidos em fenômenos astrofísicos muito energéticos, como explosões de supernovas ou núcleos de galáxias ativas e são constituídos por fótons de alta energia que, ao entrarem em contato com a atmosfera terrestre, são absorvidos, o que dificulta sua observação.
A análise, liderada por Salesa, pesquisadora do Instituto de Física Corpuscular (UV-CSIC), mostra a detecção de fótons de alta energia de uma fonte galáctica, HAWC J1825-134, cujo espectro continua ininterrupto até níveis de pelo menos 200TeV , o que implicaria que essa emissão deveria ter sido criada por raios cósmicos ainda mais poderosos, da ordem de petaeletronvolta (PeV), o que mostra sua possível origem. Na verdade, existem mais de 200 fontes de raios gama que emitem em energias de teraeletronvolts (TeV); mas menos de uma dúzia de fontes que emitem mais de 100TeV foram confirmadas.
Segundo esse estudo, os raios gama observados pelo HAWC seriam o resultado da interação dos raios cósmicos de maior energia com as moléculas de uma zona de alta densidade de matéria, uma nuvem molecular.
O resultado de estar diante de uma das mais poderosas fontes de raios cósmicos descobertas até agora pode ser confirmado com a detecção de neutrinos do HAWC J1825-134 usando telescópios de neutrinos como KM3NeT ou IceCube. Esta fonte destaca-se por estar em uma posição ideal para ser observada pelo futuro KM3NeT.
“Os resultados das observações do HAWC J1825-134 tornam esta fonte uma candidata clara para a emissão de neutrinos de alta energia”, diz Francisco Salesa. Com um telescópio do volume de detecção do KM3NeT espera-se ser capaz de observar esta fonte durante o período de operação do detector. “HAWC J1825-134 tem a vantagem de estar localizado no hemisfério celeste meridional, que é a parte do céu onde o KM3NeT é mais sensível”, acrescenta Salesa.
Telescópios KM3NeT e IceCube
KM3NeT localizado no fundo do Mar Mediterrâneo e IceCube, localizado no Pólo Sul, são detectores de neutrinos, as menores partículas subatômicas sem carga conhecidas até hoje. Em relação a esta pesquisa, os dois telescópios trabalharão para confirmar os resultados obtidos pelo HAWC, caso a emissão esperada de neutrinos seja observada como produto da interação dos raios cósmicos de alta energia com a matéria e a radiação da fonte de produção.
O detector KM3NeT, do qual o IFIC participa ativamente, está em construção e já possui várias linhas de detecção operacionais. Espera-se que o KM3NeT esteja totalmente operacional nos próximos anos.
Francisco Salesa, distinto investigador do programa GenT do Departamento de Inovação, Universidades, Ciência e Sociedade Digital do Governo Valenciano, centra o seu trabalho principalmente na Astronomia Multi-Mensageiro, que visa estudar os fenómenos astrofísicos observados por diferentes detectores de astropartículas no espaço e / ou coincidência temporal. Assim, mesmo com poucas estatísticas, pode-se afirmar com segurança que esses eventos ocorreram na mesma fonte cósmica e extrair informações importantes sobre a natureza dos aceleradores mais energéticos do universo.
Publicado em 23/02/2021 12h52
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