09:53 09 Maio 2021
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    Equipe de pesquisadores detecta apenas pela segunda vez grandes cargas de energia durante fenômeno em que buraco negro consome estrela. O evento pode ajudar a entender a origem dos raios cósmicos de ultra-alta energia.

    Uma equipe de cientistas, que incluiu pesquisadores de mais de duas dezenas de instituições, incluindo a Universidade de Nova York e o centro de pesquisas DESY da Alemanha, detectou a presença de um neutrino de alta energia pela primeira vez, após a destruição de uma estrela consumida por um buraco negro em um evento cósmico a uma distância de 750 milhões de anos-luz.

    De acordo com os especialistas, neutrinos são partículas de difícil definição, consideradas partículas subatômicas "fantasmas", por serem extremamente pequenas e produzidas na Terra apenas em aceleradores poderosos. O fenômeno foi relatado na revista Nature Astronomy, e lança uma nova luz sobre as origens dos raios cósmicos de ultra-alta energia.

    Visão do disco de acreção ao redor do buraco negro supermassivo, com estruturas semelhantes a jato fluindo para longe do disco
    © Foto / DESY / Laboratório de Ciências da Comunicação
    Visão do disco de acreção ao redor do buraco negro supermassivo, com estruturas semelhantes a jato fluindo para longe do disco
    "A origem dos neutrinos cósmicos de alta energia é desconhecida, principalmente porque eles são notoriamente difíceis de definir", explica Sjoert van Velzen, um dos autores do artigo e pós-doutorando do Departamento de Física da NYU ao site EurekAlert. "Este resultado seria apenas a segunda vez que neutrinos de alta energia foram rastreados até sua origem."

    Pesquisas anteriores de van Velzen, pesquisador atualmente na Universidade de Leiden, nos Países Baixos, e do físico da NYU Glennys Farrar, coautor do novo artigo, encontraram algumas das primeiras evidências de buracos negros destruindo estrelas, fenômenos esses que foram batizados de eventos de perturbação de marés. Essas descobertas podem determinar se os eventos são responsáveis pela produção de raios cósmicos de ultra-alta energia.

    Depois que o buraco negro supermassivo destruiu a estrela, cerca de metade dos restos da estrela foi atirada de volta para o espaço, enquanto o restante formou um disco de acreção brilhante ao redor do buraco negro
    © Foto / DESY / Laboratório de Ciências da Comunicação
    Depois que o buraco negro supermassivo destruiu a estrela, cerca de metade dos restos da estrela foi atirada de volta para o espaço, enquanto o restante formou um disco de acreção brilhante ao redor do buraco negro

    O Observatório de Neutrinos IceCube, localizado no Polo Sul, detectou um neutrino de alta energia meses depois do relato do fenômeno do desaparecimento de estrela no buraco negro. Entretanto, os cientistas notaram algo em comum entre a partícula "fantasma" e a luz emitida após o evento de perturbação de marés. Aparentemente ambos decorreram do mesmo evento.

    "Isso sugere que esses eventos de destruição de estrelas são poderosos o suficiente para acelerar partículas de alta energia", explica van Velzen.

    Simulações sugeriram que, quando tais partículas são aceleradas a velocidades relativísticas, próximas à velocidade da luz, podem durar centenas de dias, o que ajuda a explicar por que a detecção do neutrino se deu somente meses após o acontecimento inicial.

    Os pesquisadores acreditam que a associação entre as partículas indescritíveis (neutrinos) e os eventos de perturbação de marés é um avanço na compreensão da origem dos cósmicos de ultra-alta energia.

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    Tags:
    estrelas, raios cósmicos, fenômeno, partículas, evento, buraco negro
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