A nossa Terra Rara, o mais raro dos planetas no Universo, até agora único dentre todos os planetas de todos as estrelas de todas as galáxias conhecidas…
Novo detector encontra raios gama de fontes cósmicas surpreendentes
Detectores eletromagnéticos brancos e verdes cercam montes de instrumentos de cobertura de sujeira para detectar partículas de múon originadas do espaço sideral no Grande Observatório de Chuva de Ar de Alta Altitude (LHAASO) na montanha Haizi, perto de Daocheng, na província de Sichuan, sudoeste da China, sexta-feira, 8 de novembro de 2019 O LHAASO, o maior dispositivo desse tipo, detectou uma dúzia de fontes de raios gama de ultra alta energia de dentro de nossa galáxia, a Via Láctea, de acordo com um novo estudo na revista Nature. Crédito: AP Photo / Mark Schiefelbein
O astrofísico Cao Zhen abre uma escotilha de aço em um planalto tibetano varrido pelo vento e desce uma escada na escuridão. Sua lanterna mostra um barco flutuando em uma piscina de água purificada acima de milhares de orbes brilhantes do tamanho de bolas de praia.
Ele está dentro de um observatório de $ 175 milhões que não é tecnicamente completo, mas já descobriu algo tentador: rajadas de raios gama do espaço sideral que podem um dia ajudar a explicar como a matéria é criada e distribuída pelo universo.
O Large High Altitude Air Shower Observatory, o maior dispositivo de seu tipo, detectou uma dúzia de fontes de raios gama de ultra alta energia, de acordo com um estudo na revista Nature, do que Cao chama de “muitos pontos quentes”, em nosso Milky Via galáxia.
Raios gama com energia tão alta nunca foram detectados antes, e as descobertas sugerem que esses raios podem vir não apenas de estrelas moribundas, mas também são gerados dentro de estrelas jovens massivas.
“Esses resultados são realmente impressionantes – alguns dos mais emocionantes que já vi”, disse Alan Watson, um astrofísico que trabalha para o Observatório Pierre Auger, na Argentina.
A equipe de Cao rastreou 530 raios gama de alta energia em 12 fontes, incluindo um enorme aglomerado de estrelas jovens chamado Cygnus Cocoon e a nuvem interestelar chamada Nebulosa do Caranguejo.
Nesta foto aérea, montes de sujeira cobrindo instrumentos para detectar partículas de múon originárias do espaço sideral são vistos no Grande Observatório de Chuva Aérea de Alta Altitude (LHAASO) na montanha Haizi perto de Daocheng, na província de Sichuan, sudoeste da China, sábado, 9 de novembro de 2019 O LHAASO, o maior dispositivo desse tipo, detectou uma dúzia de fontes de raios gama de ultra alta energia de dentro de nossa galáxia, a Via Láctea, de acordo com um novo estudo na revista Nature. Crédito: AP Photo / Sam McNeil
Os raios gama são um tipo de radiação extrema gerada pelas explosões mais quentes e brilhantes do universo, como quando uma grande estrela implode. Essas implosões também criam a matéria que constitui os planetas – e tudo o que vive neles, incluindo nós. De todas as ondas eletromagnéticas do universo, os raios gama têm os menores comprimentos de onda e a maior energia. Eles podem liberar mais energia em 10 segundos do que nosso Sol em 10 bilhões de anos.
A piscina de água purificada em LHAASO em que Cao remou mede os estilhaços subatômicos – a “chuva de ar” no nome do observatório – criada quando raios gama e partículas de alta energia chamadas raios cósmicos colidem com a atmosfera da Terra.
O estilhaço inclui partículas misteriosas chamadas múons, que podem ser vistas como clarões azuis, conhecidos como radiação Cherenkov, nas águas escuras do observatório. A matriz de 3.120 globos do tamanho de bolas de praia contém minúsculos sensores que medem a radiação.
O astrofísico chinês Cao Zhen navega em um barco por uma caverna cheia de água com 3.120 globos submersos com sensores usados para detectar a luz Cherenkov no Grande Observatório de Chuva de Ar de Alta Altitude (LHAASO) na montanha Haizi perto de Daocheng, na província de Sichuan, sudoeste da China, sexta-feira, novembro . 8, 2019. O LHAASO, o maior dispositivo desse tipo, detectou uma dúzia de fontes de raios gama de ultra alta energia de dentro de nossa galáxia, a Via Láctea, de acordo com um novo estudo na revista Nature.Credit: AP Photo / Mark Schiefelbein
“Podemos rastrear esses raios gama até sua origem no céu”, disse Cao, vestindo um uniforme azul para manter a água limpa. “Podemos encontrar algo novo.”
LHAASO é um dos dezenas de dispositivos na Terra e em órbita – suspensos em túneis de gelo na Antártica ou dentro de satélites do tamanho de torradeiras – tentando entender como matéria como carbono, oxigênio e ferro surgiu.
Localizado próximo à montanha Haizi de 4.400 metros de altura, abriga instrumentos separados que podem estudar diferentes fenômenos, incluindo raios cósmicos, partículas subatômicas de alta energia que os cientistas acreditam vir das mesmas fontes dos raios gama. Os raios cósmicos são como faíscas de um enorme cadinho estelar – cada um contém partículas de material do processo de forjamento. Os raios gama são mais como a luz de uma lareira brilhante. Ao estudar ambos, o observatório pode aprender mais sobre o que os gerou.
O astrofísico chinês Cao Zhen navega em um barco por uma caverna cheia de água com 3.120 globos submersos com sensores usados para detectar a luz Cherenkov no Grande Observatório de Chuva de Ar de Alta Altitude (LHAASO) na montanha Haizi perto de Daocheng, na província de Sichuan, sudoeste da China, sexta-feira, novembro . 8, 2019. O LHAASO, o maior dispositivo desse tipo, detectou uma dúzia de fontes de raios gama de ultra alta energia de dentro de nossa galáxia, a Via Láctea, de acordo com um novo estudo na revista Nature.Credit: AP Photo / Mark Schiefelbein
O astrofísico chinês Cao Zhen, à esquerda, sobe em um barco em uma grande caverna cheia de água com 3.120 instrumentos para detectar a luz Cherenkov no Grande Observatório de Chuva de Ar de Alta Altitude (LHAASO) na montanha Haizi perto de Daocheng, na província de Sichuan, sudoeste da China, sexta-feira, 8 de novembro de 2019. O LHAASO, o maior dispositivo de seu tipo, detectou uma dúzia de raios gama de ultra alta energia, de acordo com um novo estudo na revista Nature. Crédito: AP Photo / Mark Schiefelbein
Nesta foto aérea, um edifício que abriga uma caverna cheia de água com sensores para luz Cherenkov e montes de sujeira cobrindo instrumentos para detectar partículas de múon originadas do espaço sideral são vistos no Grande Observatório de Chuva de Ar de Alta Altitude (LHAASO) na Montanha Haizi perto Daocheng, na província de Sichuan, sudoeste da China, sábado, 9 de novembro de 2019. O LHAASO, o maior dispositivo desse tipo, detectou uma dúzia de fontes de raios gama de ultra alta energia de dentro de nossa galáxia, a Via Láctea, de acordo com um novo estudo em a revista Nature. Crédito: AP Photo / Sam McNeil
O astrofísico chinês Cao Zhen gesticula enquanto fala sobre um modelo do Observatório Grande do Chuveiro de Ar de Alta Altitude (LHAASO) no Instituto de Física de Alta Energia de Pequim, quarta-feira, 19 de maio de 2021. O LHAASO, o maior dispositivo do gênero, detectou uma dúzia de fontes de raios gama de ultra alta energia de dentro da nossa galáxia, a Via Láctea, de acordo com um novo estudo na revista Nature. Crédito: AP Photo / Sam McNeil
O astrofísico chinês Cao Zhen fica perto de uma tampa de metal que cobre o equipamento para detectar partículas de múon originárias do espaço sideral no Grande Observatório de Chuva Aérea de Alta Altitude (LHAASO) na Montanha Haizi perto de Daocheng, na província de Sichuan, sudoeste da China, sexta-feira, 8 de novembro de 2019. O LHAASO, o maior dispositivo desse tipo, detectou uma dúzia de fontes de raios gama de ultra alta energia de dentro de nossa galáxia, a Via Láctea, de acordo com um novo estudo na revista Nature. Crédito: AP Photo / Mark Schiefelbein
O observatório chinês oferece “sensibilidade sem precedentes”, disse Avi Loeb, astrofísico da Universidade de Harvard, que pode, por exemplo, ajudar os físicos a saber se alguns raios vêm de dentro da nossa galáxia ou de mais longe.
Ainda não está completo, no entanto. Cao disse que até o final de junho os instrumentos estarão no lugar, incluindo 5.195 detectores eletromagnéticos, 1.188 detectores de múons e 18 telescópios Cherenkov, cada um do tamanho de um contêiner que estudará as chuvas de ar no céu.
“O resultado realmente justifica o esforço massivo”, disse Watson sobre as novas descobertas. “Esta é apenas a ponta do iceberg.”
