Astronomia sugere buracos negros como solução de mistério de 60 anos
Trondheim — InkDesign News — Pesquisadores da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU) apresentaram uma nova explicação para a origem das radiações cósmicas ultraenergéticas, um dos grandes enigmas da física moderna, segundo artigo publicado recentemente. A hipótese sugere que ventos provenientes de buracos negros supermassivos possam ser responsáveis por acelerar essas partículas a níveis extremos de energia.
O Contexto da Pesquisa
Desde 1962, cientistas vêm observando partículas cósmicas com energias superiores ao padrão, mas sua origem permanece incerta, mesmo após décadas de investigações. As chamadas “raios cósmicos” — historicamente nomeadas assim, mas na verdade são núcleos atômicos acelerados — já foram associadas a diversos fenômenos astrofísicos extremos, como explosões de supernovas ou o ambiente ao redor de estrelas de nêutrons giratórias. Contudo, as fontes exatas dessas partículas ultraenergéticas ainda não foram comprovadas. O estudo, conduzido pelo doutorando Domenik Ehlert e pela professora associada Foteini Oikonomou da NTNU, propõe um novo cenário: os ventos expelidos por buracos negros supermassivos ativos.
Resultados e Metodologia
A equipe investigou a hipótese de que uma fração do material consumido pelos buracos negros pode ser expulsa como ventos poderosos, viajando a até metade da velocidade da luz. Ao analisar como esses ventos interagem e aceleram partículas subatômicas, os pesquisadores utilizaram modelos físicos avançados para simular tais processos.
“Suspeitamos que essa radiação de alta energia é criada por ventos de buracos negros supermassivos”
(“We suspect that this high-energy radiation is created by winds from supermassive black holes”)— Foteini Oikonomou, Professora Associada, NTNU
Os resultados indicam que, sob determinadas condições, essas partículas poderiam alcançar energias próximas a 1020 elétron-volts, equivalentes à energia de uma bolinha de tênis arremessada a 200 km/h. O estudo destaca ainda a raridade desse tipo de radiação na Terra, cuja atmosfera destrói as partículas antes de atingirem o solo, tornando-as inofensivas à população em geral.
“Descobrimos que as condições relacionadas a esses ventos alinham-se particularmente bem com a aceleração de partículas. Mas ainda não conseguimos provar que são especificamente esses ventos os responsáveis pelas partículas por trás da radiação cósmica de alta energia”
(“We find that the conditions related to these winds align particularly well with particle acceleration. But we are still unable to prove that it is specifically these winds that accelerate the particles behind the high-energy cosmic radiation”)— Foteini Oikonomou, Professora Associada, NTNU
Implicações e Próximos Passos
Se comprovada, a teoria de que ventos dos buracos negros supermassivos geram raios cósmicos ultraenergéticos pode alterar o entendimento sobre os processos mais extremos do universo e sua influência na evolução galáctica. A pesquisa também sugere uma abordagem experimental: a verificação do modelo por meio de experimentos com neutrinos, outra classe de partículas cósmicas.
“Nos próximos anos, esperamos colaborar com astrônomos de neutrinos para testar nossa hipótese”
(“In the years to come, we hope to collaborate with neutrino astronomers to test our hypothesis”)— Foteini Oikonomou, Professora Associada, NTNU
Pesquisas adicionais, contemplando observações diretas e simulações aprimoradas, deverão validar ou refutar essa explicação para as misteriosas partículas de energia extrema.
O avanço científico neste campo poderá redefinir estratégias de observação astronômica e contribuir para o entendimento dos impactos da radiação cósmica em futuras viagens espaciais. A colaboração internacional e interdepartamental permanece essencial para desvendar um dos maiores mistérios da astrofísica contemporânea.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
