Os astrônomos capturaram uma partícula Amaterasu com o mais alto nível de energia – ela veio de uma parte vazia do Universo

Cientistas da colaboração Telescope Array relataram o registro de uma partícula “divina” que veio do espaço até nós. Como a partícula veio de um vazio – de uma região vazia do Universo – sua fonte pode ser uma física desconhecida para nós, o que torna a descoberta incrivelmente valiosa para os cientistas.

Impressão artística de uma chuva de partículas secundárias no conjunto de sensores do telescópio TA. Fonte da imagem: Universidade Metropolitana de Osaka/L-INSIGHT, Universidade de Kyoto/Ryuunosuke Takeshige

A energia registrada da partícula cósmica atingiu 244 exaeletronvolts (1018 elétronvolts). Tornou-se um dos mais poderosos em termos de carga de todos os registados pela nossa ciência. A primeira partícula desse tipo foi detectada em 1991 e sua energia era de 320 exaeletronvolts, pelo que recebeu o apelido de “Oh-My-God”. Em 1993 e 2001, mais duas partículas foram detectadas com energias de 213 e 280 exaeletronvolts, respectivamente. A origem de todos eles permanece obscura.

A última partícula foi detectada no Telescope Array na manhã de 27 de maio de 2021, razão pela qual foi posteriormente nomeada em homenagem à Deusa Japonesa do Sol Amaterasu (um japonês estava presente na equipe). O telescópio TA é um conjunto de sensores com cerca de 700 km de lado, com uma inclinação de 1,2 km. Acredita-se que partículas cósmicas de energia máxima chegam à Terra com uma frequência inferior a uma em cem anos por 1 km2. E quanto maior for o conjunto de sensores, maior será a probabilidade de detectar tal partícula.

O conjunto de sensores não consegue ver a partícula Amaterasu em si. Ele se decompõe na atmosfera quando colide com átomos no ar e cria uma chuva de detritos – partículas de energia mais baixa que os detectores realmente detectam. Os dados dos sensores permitem restaurar os parâmetros da partícula original e fornecer informações para o cálculo de sua trajetória. Descobrir de onde veio é a principal tarefa dessa pesquisa.

Acredita-se que as partículas com os níveis de energia mais elevados nascem fora da nossa galáxia. Suas fontes podem ser processos relativísticos em buracos negros ou perturbações gravitacionais de poder inimaginável. Finalmente, a razão para o aparecimento de tais partículas pode ser desconhecida para nós, físicos fora do Modelo Padrão. A partícula Amaterasu pode ser uma delas, já que veio de uma região do Universo onde não existem fontes visíveis. Esta é uma rara oportunidade para os cientistas tocarem literalmente em algo desconhecido pela ciência, e eles prometem tirar o máximo proveito disso.