CBPF presente em artigo que detectou fonte extragaláctica

Ulisses Barres de Almeida, pesquisador associado do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro (RJ), é um dos autores de artigo ‒ publicado hoje pela revista Science ‒ em que, pela primeira vez, há indicação de uma fonte extragaláctica que acelera, a altíssimas energias, hádrons (grupo de partículas elementares que inclui os prótons).

A (longa) trilha para esse resultado começou ainda em setembro passado, quando o Observatório IceCube, na Antártida, detectou um neutrino de energia muito alta: 290 trilhões de elétrons-volt (ou 290 TeV). Ao capturar essa partícula neutra e extremamente fugidia, o IceCube contatou vários observatórios terrestres e espaciais para que ‘apontassem’ seus instrumentos na direção da possível fonte extragaláctica.

A fonte foi revelada: o blazar TXS 0506+056. Esse é um nome pomposo para um buraco negro cujos jatos de matéria estão apontados na direção da Terra. Buracos negros são corpos espaciais ultramaciços que, graças ao altíssimo campo gravitacional, engolem tanto matéria quanto luz, que dele não mais escapam. Esses objetos cósmicos, por conta de processos em sua vizinhança, lançam, rumo ao espaço, poderosas ‘golfadas’ de radiação e matéria.

O Observatório de Neutrinos IceCube, na Antártida

(Crédito: Erik Beiser, IceCube/NSF)

Fermi e Magic

Cerca de 15 instituições internacionais participaram da ‘checagem’ da fonte do neutrino extragaláctico. Mas duas delas deram contribuições seminais para essa descoberta. O Fermi, laboratório espacial, e o Magic, par de telescópios gigantescos nas ilhas Canárias ‒ onde, por sinal, será instalado o CTA (sigla, em inglês, para Rede de Telescópios Cherenkov), que conta com participação do CBPF.

O observatório espacial já vinha monitorando o blazar TXS 0506+056 por anos e detectou um flare (explosão de raios gama) simultâneo à emissão do neutrino extragaláctico. Já o Magic ‒ do qual Almeida é integrante ‒ não só confirmou o flare do Fermi, mas também observou fótons de mais alta energia associados a esse evento ‒ e compatíveis com a energia do neutrino do IceCube.

“Sem o Magic, não seria possível dizer, em termos energéticos, que o evento de emissão do neutrino e o fluxo de raios gama observado eram, de fato, compatíveis”, disse Almeida ao Núcleo de Comunicação Social do CBPF (NCS-CBPF).

Os especialistas sabem que o neutrino capturado na Antártida é um subproduto de outras partículas, como prótons e mésons, que devem estar sendo aceleradas a altíssimas energias pela imensa turbulência nos arredores do blazar, que está a cerca de 4 bilhões de anos-luz da Terra -- cada ano-luz equivale a 9,5 trilhões de km.

Multimensageiro

Já há um termo para essas contribuições científicas em larga escala: multimensageiro. Marco, nesse sentido, foi a detecção recente de ondas gravitacionais geradas pela colisão de estrelas de duas nêutrons. Cerca de 70 laboratórios, quase mil instituições e milhares de pesquisadores, se reuniram em um esforço planetário para ‘ver’ e ‘ouvir’ ondas gravitacionais vindas daquela colisão estelar.

Hádrons são partículas formadas por ‘tijolos’ ainda mais elementares ( quarks ). Dividem-se basicamente em dois subgrupos: bárions (três quarks) e mésons (dois quarks). Os hádrons são capazes de ‘sentir’ a força forte, aquela que mantém o núcleo atômico coeso, servindo de ‘cola’ entre prótons e nêutrons, por exemplo.

Almeida está preparando para o portal do CBPF, a convite do NCS, breve ensaio sobre esses resultados.

Mais informações:

IceCube (em inglês): https://icecube.wisc.edu/

Magic (em inglês): https://wwwmagic.mpp.mpg.de/

Fermi (em inglês): http://www-glast.stanford.edu/