Coroas de Buracos Negros Supermassivos Podem Ser Fonte de "Partículas Fantasmas"
Olá leitor!
Segue abaixo uma notícia postada dia (02/07) no
site “Canaltech” destacando que Coroas de Buracos Negros Supermassivos
podem ser fonte de "Partículas Fantasmas".
Duda Falcão
HOME - CIÊNCIA - ESPAÇO
Coroas de Buracos Negros Supermassivos Podem
Ser Fonte de "Partículas Fantasmas"
Por Daniele Cavalcante
Canaltech
Fonte: Phys.org
02 de Julho de 2020 às 09h43
Nas profundezas do gelo antártico, estão enterrados mais
de 5.000 sensores de luz, que fazem parte do Observatório IceCube, um detector
de neutrinos. Em 2018, este observatório recebeu a atenção da comunidade
científica de todo o mundo ao detectar uma possível origem dessas “partículas
fantasmas”. Agora, um novo artigo reforça a hipótese de que elas vieram de
buracos negros supermassivos em centros galácticos.
Neutrinos são um tipo de partícula subatômica elementar,
ou seja, que não é composta por partes menores. Eles são semelhantes aos
elétrons, exceto pelo fato de que neutrinos não têm carga elétrica e são muito
menores, tendo cerca de 4 milionésimos da massa do elétron. Além disso, são
altamente voláteis e quase nunca interagem com a matéria do universo. Também
não são afetados por campos magnéticos.
Tudo isso torna os neutrinos extremamente difíceis de
detectar. Se eles não interagem com a matéria, significa que eles simplesmente
atravessam qualquer coisa - incluindo o planeta Terra. Por isso, são capazes de
percorrer bilhões de anos-luz atravessando corpos celestes, sem nunca mudarem
de direção. Não podemos “pegar” um neutrino, podemos apenas ver o rastro deles
quando passam por nós. São como fantasmas microscópicos.
Apesar de não podermos detectá-los, eles estão em toda
parte. Na verdade, estão passando por você agora mesmo - estima-se que trilhões
de neutrinos passem pelo corpo de uma pessoa a cada segundo. Normalmente, eles
passam pelos corpos celestes sem deixar rastros de que estiveram por lá, mas os
sensores subterrâneos do IceCube, no Polo Norte, conseguiu encontrar algumas
pistas da passagem dessas partículas.
(Foto: IceCube Neutrino Observatory)
 |
Instalação do IceCube, no Polo Norte.
|
Em setembro de 2017, o IceCube conseguiu, pela primeira
vez, rastear um neutrino o suficiente para traçar uma possível rota, sugerindo
de onde ele veio. A origem dos neutrinos ainda é um mistério, por isso os
pesquisadores trabalharam nos dados do IceCube para tentar deduzir onde as
partículas poderiam ter surgido. O resultado, publicado no ano seguinte, foi
que os neutrinos teriam surgido em uma galáxia hiperativa com um buraco
negro supermassivo no centro.
Agora, um artigo publicado na última terça-feira (30) na
revista Physical Review Letters, apresentou um novo modelo capaz de ajudar a
explicar o fluxo inesperadamente grande de algumas dessas partículas que
apareceram nos dados recentes, junto a detecções de raios gama. Os
pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia descreveram o modelo,
que, assim como o estudo anterior, aponta para os buracos negros supermassivos
encontrados nos núcleos de galáxias ativas como fontes de neutrinos.
Kohta Murase, professor assistente de astronomia e
astrofísica da Penn State, e líder da nova pesquisa, explica que “os neutrinos
cósmicos de alta energia são criados por aceleradores energéticos de raios
cósmicos no universo, que podem ser objetos astrofísicos extremos, como buracos
negros e estrelas de nêutrons”. Por isso, as “partículas fantasmas” acabam
sendo acompanhadas por raios gama ou ondas eletromagnéticas em energias mais
baixas.
Partículas estranhas e raios gama são algumas das coisas
que astrofísicos chamam de “mensageiros cósmicos”. Os estudos desses elementos
deram origem a um novo e crescente campo da astrofísica, chamado astrofísica
multimensageira, que ajuda os cientistas a descobrirem eventos cósmicos
extremos, como explosões estelares massivas e jatos de buracos negros
supermassivos. Essa abordagem permite também identificar as origens distantes,
e cada elemento mensageiro fornece pistas a mais sobre os detalhes dos
fenômenos.
A energia dos neutrinos cósmicos é medida em TeV, ou
seja, elétron-volt. Para aqueles acima de 100 TeV, as pesquisas anteriores da
equipe de cientistas mostraram que é possível ter concordância com raios gama
de alta energia e raios cósmicos de energia ultra alta, tudo de acordo com as
regras da astrofísica multimensageira. No entanto, existem evidências
crescentes de uma quantidade grande de neutrinos abaixo de 100 TeV, o que os
cientistas não podem explicar com facilidade
(Imagem: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)
 |
Impressão artística do coração da galáxia NGC 1068, que
abriga um buraco negro supermassivo.
|
Uma das perguntas que os pesquisadores querem responder
é: onde estão os raios gama que deveriam acompanhar esses neutrinos? Os
melhores lugares para se procurar são ambientes cósmicos densos, onde os raios
gama seriam bloqueados por causa da interação com radiação e matéria. Os
neutrinos, diferente dos raios gama, podem escapar facilmente desse bloqueio.
Assim, o novo modelo proposto pelos pesquisadores mostra que os sistemas de
buracos negros supermassivos são locais mais interessantes para essa busca, e
poderiam explicar os neutrinos abaixo de 100 TeV.
O novo modelo sugere que a coroa - a aura de plasma que
envolve estrelas e outros corpos celestes - existente em torno de buracos
negros supermassivos poderia ser uma fonte. Essa coroa dos buracos negros
supostamente existe acima do disco de acreção, que se forma com o acúmulo de
matéria em torno do buraco negro por causa da intensa atração gravitacional.
Com uma temperatura de cerca de um bilhão de Kelvin, a coroa também seria
magnetizada e turbulenta. Ali, as partículas podem ser aceleradas, o que leva a
colisões que criariam os neutrinos e os raios gama.
Além disso, o modelo também prevê contrapartes
eletromagnéticas das fontes de neutrinos em raios gama “suaves” em vez de raios
gama de alta energia. “Os raios gama de alta energia seriam bloqueados, mas
este não é o fim da história. Eles acabariam caindo para energias mais baixas e
liberados como raios gama 'suaves'”, disse Murase. A maioria dos nossos
detectores de raios gama não estão ajustados para detectar esse tipo com
energias baixas, então acabam não sendo percebidos nas detecções dos neutrinos.
Todos esses obstáculos podem estar prestes a serem
superados por projetos em desenvolvimento, como os detectores de neutrinos como
o KM3Net, no Mar Mediterrâneo, e o IceCube-Gen2, na Antártica, que serão mais
sensíveis. Os alvos de observação incluem a galáxia NGC 1068, uma das mais
próximas e luminosas, que possui em seu centro um buraco negro supermassivo.
Fonte: Site Canaltech -
https://canaltech.com.br
Comentários
Postar um comentário