O espaço parece bastante vazio! No entanto, mesmo nos vazios escuros do cosmos, raios cósmicos de energia ultraelevada fluem através do espaço. Os raios contêm 10 milhões de vezes mais energia do que o Grande Colisor de Hádrons pode produzir! A origem dos raios ainda é fonte de muitos debates científicos, mas acredita-se que eles venham de alguns dos eventos mais energéticos do universo. Um novo artigo sugere que os raios podem estar ligados à turbulência magnética, vindos de regiões onde os campos magnéticos ficam emaranhados e torcidos.
Os raios cósmicos são partículas de alta energia, normalmente prótons e núcleos atômicos. Eles viajam a velocidades próximas à velocidade da luz e acredita-se que venham de diferentes fontes, como o Sol, explosões de supernovas e outros eventos em todo o universo. À medida que os raios viajam pelo espaço, eles bombardeiam a Terra, interagindo com moléculas na atmosfera produzindo partículas secundárias que chovem. O termo raio cósmico muitas vezes leva à confusão de que fazem parte do espectro eletromagnético. Em vez disso, são fluxos de partículas carregadas.
Um primo dos raios cósmicos são os raios de energia ultra-alta. Estas estão entre as partículas mais energéticas do universo, com energias que excedem 1018 elétron-volts, isso equivale a mais energia do que as partículas energéticas que escapam do Sol. A origem destas partículas energéticas ainda não é claramente compreendida, mas pensa-se que se originam em eventos altamente energéticos, como núcleos galácticos activos, explosões de raios gama ou buracos negros mais massivos. Assim como os raios cósmicos típicos, as partículas de energia ultra-alta atingem as moléculas da atmosfera e produzem partículas secundárias. Estudar as partículas secundárias é uma forma de os pesquisadores tentarem desvendar sua natureza.
Estas teorias anteriores pareciam razoáveis, mas uma equipa de investigadores publicou as suas descobertas sobre as suas origens no Astrophysical Journal Letters. A equipe sugere que os raios se originaram na turbulência magnética – a flutuação dos campos magnéticos, que ocorre frequentemente em plasmas. A sua investigação descobriu que os campos magnéticos ficam emaranhados, fazendo com que as partículas acelerem rapidamente com um aumento de energia.
De acordo com Luca Comisso, cientista associado do Laboratório de Astrofísica de Columbia, explicou que “Essas descobertas ajudam a resolver questões duradouras que são de grande interesse tanto para astrofísicos quanto para físicos de partículas sobre como os raios cósmicos obtêm sua energia”.
A equipe realizou várias simulações que demonstraram que a aceleração de partículas por turbulência magnética poderia acelerar os raios cósmicos a altas energias. Usando o Observatório Pierre Auger para medir amostras de turbulência magnética, a equipe descobriu que suas medições apoiavam os resultados da simulação. Esta é talvez a primeira análise bem-sucedida de raios cósmicos de ultra-alta energia.
Fonte : Uma nova descoberta sobre a fonte da vasta energia dos raios cósmicos
