Cientistas chineses identificam a origem da Via Láctea nos raios cósmicos de alta energia

Cientistas Num observatório no sudoeste da China, descobriram um superacelerador de raios cósmicos, uma descoberta que pode mudar radicalmente a compreensão da origem e fonte dos raios cósmicos na China. Nossa galáxia.

Eles disseram que a presença de uma estrutura semelhante a uma bolha – cerca de 10 milhões de vezes maior que o nosso sistema solar – poderia explicar como os raios gama de alta energia se originaram na Via Láctea, contrariamente às teorias anteriores sobre as suas origens.

De acordo com um artigo publicado segunda-feira no Science Bulletin, a estrutura foi avistada na constelação de Cygnus pelo Large Air Shower Observatory de alta altitude. (laço) Na província de Sichuan.

“Este é o primeiro superacelerador de raios cósmicos a ser identificado”, disse o autor correspondente Cao Chen, professor do Instituto de Física de Altas Energias da Academia Chinesa de Ciências, à agência de notícias oficial Xinhua.

Os raios cósmicos são partículas carregadas que se movem pelo espaço aproximadamente à velocidade da luz. Embora tenham sido descobertos há mais de 100 anos, os cientistas ainda não têm certeza de como se formam e de onde se originam os raios que chegam à Terra.

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Os espectros de energia anteriores dos raios cósmicos mostraram um ponto de inflexão a um nível de energia de 1 peta elétron volt (PeV) – chamado de “joelho” devido ao seu formato nos gráficos.

Cao disse à Sichuan News Network que se pensa que os raios cósmicos com energia abaixo de 1 PeV se originam de dentro da Via Láctea, enquanto se pensa que os raios com energia superior a este ponto se originam de fora da nossa galáxia.

No entanto, em 2020, Lasso detectou fótons de altíssima energia gerados por raios cósmicos com energia superior a 1 PeV originários de Cygnus. O artigo mais recente detalha como esses raios poderiam ter se formado.

Os pesquisadores descobriram que a estrutura semelhante a uma bolha na região de formação estelar da constelação – chamada Cygnus

No centro da bolha, a equipe identificou um aglomerado estelar massivo chamado Cygnus OB2 que contém muitas estrelas jovens quentes, algumas com temperaturas superficiais de mais de 35.000 graus Celsius — que pode ser um superacelerador de raios cósmicos.

De acordo com o artigo, a estrutura e o espectro de energia da bolha são “razoavelmente reproduzidos assumindo a presença de um acelerador de partículas no núcleo”.

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O acelerador de raios cósmicos é capaz de bombear raios cósmicos para o espaço interestelar com energias de 10 a 25 PeV, que colidem com o gás interestelar para produzir os fótons observados com energias de 1 PeV e superiores.

Cao disse à Sichuan News Network que as estrelas do aglomerado têm uma intensidade de radiação que é “100 a um milhão de vezes maior que a intensidade de radiação do Sol”. O material expelido das superfícies das estrelas pela pressão da radiação cria ventos de alta velocidade que colidem com a mídia interestelar – formando um acelerador de partículas.

“Depois que o acelerador é formado, as partículas microscópicas dominadas por prótons são aceleradas a energias extremamente altas, que são os raios cósmicos que observamos na Terra”, disse Cao.

Os pesquisadores descobriram que os gases que circundam a estrutura da bolha estão relacionados com a intensidade dos raios gama gerados pela aceleração de partículas de alta energia no espaço interestelar.

“Uma forte suposição é que cada fonte de raios cósmicos em nossa Galáxia tem uma bolha ou halo de raios cósmicos”, escreveram eles no artigo.

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Cao disse à Sichuan News Network que a velocidade de propagação dos raios cósmicos foi muito mais lenta do que o esperado – 100 vezes menor do que se pensava anteriormente – permitindo aos investigadores observar a bolha.

“À medida que o tempo de observação aumenta, espera-se que Lasso detecte mais superaceleradores de raios cósmicos”, disse ele no relatório da Xinhua. Cao acrescentou que espera que novas descobertas “resolvam o mistério centenário da origem dos raios cósmicos”.

As descobertas têm “consequências extremamente relevantes para a nossa descrição do transporte de raios cósmicos na galáxia”, disse Elena Amato, astrofísica do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica.

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