Há mais de uma década, Luiz Vitor de Souza Filho, docente do Grupo de Física Computacional e Instrumentação Aplicada do Instituto de Física de São Carlos (FCIA-IFSC/USP), faz parte do time de pesquisadores do Observatório “Pierre Auger”, projeto que tem como objetivo principal detectar e estudar raios cósmicos ultraenergéticos que raramente atingem a atmosfera terrestre. “Ao entrar na atmosfera, essas partículas geram uma sequência de partículas, formando o chamado ‘chuveiro atmosférico’. Ao atravessar os detectores do observatório, conseguimos medir os ‘filhos’ dessas partículas e qual os processos que os geram”, explica Luiz Vitor.
Estudando essas medidas há muitos anos, Luiz Vitor e seu aluno de doutorado, Raul Prado, participaram do estudo que encontrou uma importante pista sobre essas partículas. Tão importante que o resultado foi publicado na notória revista Science : as partículas ultraenergéticas não são produzidas em nossa galáxia. Isso exclui uma série de modelos teóricos que explica como tais partículas são geradas, facilitando o entendimento geral sobre sua formação e os elementos que dela fazem parte. “Temos muitos objetos em nossa galáxia que teóricos propunham como fontes dessas partículas, como supernovas, por exemplo”, elucida Luiz Vitor. “Ainda não conseguimos dizer qual a galáxia que gera essas partículas, mas já sabemos que não é a nossa. Continuaremos trabalhando com os dados que serão fornecidos pelo Observatório até 2025, que é quando esse projeto será finalizado, para conseguir avançar um pouco mais nessa explicação, especificando qual ou quais as galáxias que podem gerar as partículas ultraenergéticas”.
Mapa de direção de chegada das partículas ultraenergéticas. A cruz mostra na região vermelha mostra um pequeno excesso de partículas extragaláticas.
O que foi descrito no artigo publicado na Science pela Colaboração Pierre Auger foi um estudo da distribuição de direção de chegada das partículas ultraenergéticas. “Fizemos um estudo estatístico detalhado da direção das partículas que chegam a Terra, e vimos que há uma leve direção preferencial. Esse mapa de distribuição que tem uma pequena distorção só é viável se as partículas foram geradas fora da galáxia. Caso elas viessem de nossa galáxia, essa distorção, mesmo que muito pequena, não existiria”, explica o docente .
Luiz Vitor reforça que essa medição só foi possível graças a medidas estatísticas muito sofisticadas, que continuarão sendo utilizadas para esse estudo, trazendo, no futuro, mais informações a respeito das partículas ultraenergéticas.
Raios cósmicos: um grande mistério para os astrofísicos
Os raios cósmicos ultraenergéticos ainda são um grande mistério para os estudiosos da área. Dados sobre sua origem e sobre como são produzidos podem trazer informações importantes a respeito do Universo, sua evolução e destino final.
Os raios cósmicos são partículas com velocidades próximas às da luz (acima de 1019eV), e têm energia um mil vezes maior do que os prótons acelerados no Grande Colisor de Hádrons. A radiação gerada por essas partículas é utilizada pelos astrofísicos para duas finalidades: estudar o universo das chamadas “partículas elementares” (microcosmo) e para obter informações sobre o Universo (macrocosmo).
A radiação cósmica, portanto, é uma poderosa ferramenta para examinar rigorosamente o interior dos constituintes da matéria e a única sonda disponível até o momento para desvendar condições extremas do Universo.
Assessoria de Comunicação- IFSC/USP
