No dia 13 de fevereiro de 2023, cientistas registraram uma das partículas mais energéticas já detectadas no Universo. Relatado em um artigo publicado este mês no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, o sinal foi captado por um detector instalado no fundo do Mar Mediterrâneo e chamou atenção por superar, com folga, todos os registros passados.
Era um neutrino com cerca de 220 PeV de energia, mais de dez vezes acima do recorde anterior. Neutrinos são extremamente difíceis de detectar, pois quase não têm massa, não possuem carga elétrica e raramente interagem com a matéria – razões pelas quais são apelidados de “partículas fantasmas”.
Essas características fazem com que trilhões de neutrinos atravessem constantemente o corpo humano sem causar qualquer efeito perceptível. Por isso, registrar um único evento de altíssima energia exige equipamentos sofisticados e condições muito específicas.
Módulo do detector KM3NeT sendo preparado para instalação no mar, onde sensores captam raros sinais de neutrinos ultraenergéticos vindos do Universo profundo. Crédito: KM3NeT
Em resumo:
Neutrino detectado no Mediterrâneo bateu recorde de energia;
Partículas fantasmas raramente interagem, dificultando registros de eventos extremos;
Blazares surgem como possíveis fontes desses neutrinos ultraenergéticos;
Origem difusa sugere múltiplos objetos contribuindo continuamente no Universo.
Detector no fundo do Mediterrâneo capturou partícula incomum
O detector responsável pela descoberta foi o KM3NeT, localizado no fundo do mar próximo à Sicília. Ele utiliza sensores distribuídos na água para identificar pequenos flashes de luz gerados quando um neutrino interage com o ambiente.
A energia incomum do evento deixou os pesquisadores intrigados. Nenhum fenômeno conhecido explicava, de forma direta, a origem de uma partícula tão energética, o que levou a equipe a investigar diferentes possibilidades.
Entre as hipóteses analisadas, os blazares surgiram como principais candidatos. Esses objetos são núcleos ativos de galáxias, alimentados por buracos negros supermassivos, que lançam jatos de partículas a velocidades próximas à da luz.
O que torna os blazares ainda mais interessantes é o fato de seus jatos estarem quase alinhados com a Terra. Isso os transforma em fontes intensas de radiação e possíveis emissores de partículas de altíssima energia.
Para testar essa explicação, os cientistas simularam uma população de blazares e estimaram quantos neutrinos poderiam ser produzidos por eles. Os resultados foram comparados com dados reais de observatórios como o IceCube, na Antártida, e o telescópio espacial Fermi.
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De acordo com um comunicado, outro ponto importante foi a ausência de sinais semelhantes em outros momentos. A falta de eventos comparáveis e de emissão de luz associada indica que não se trata de um fenômeno isolado, como uma explosão cósmica. A explicação mais provável aponta para uma origem difusa, em que diversos objetos distantes contribuem continuamente para a produção dessas partículas, até que uma delas seja detectada por acaso.
Na época do registro, o KM3NeT ainda operava com cerca de 10% de sua capacidade total. Com a expansão do detector e o acúmulo de novos dados, os cientistas esperam avançar na compreensão desses eventos.
Se confirmados como fontes desses neutrinos extremos, os blazares podem mudar de forma significativa o entendimento sobre os processos mais energéticos do Universo.
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