Os raios cósmicos que consistem em partículas eletricamente carregadas e altamente energizadas bombardeiam continuamente a atmosfera terrestre. Essas partículas vêm do espaço profundo e viajaram bilhões de anos-luz. No entanto, de onde eles se originam? O que os lança através do Universo com uma força tão tremenda? Estas questões têm estado entre os desafios mais significativos da astrofísica há mais de um século.
Uma equipe de pesquisa internacional liderada pelo Universidade de Würzburg e os votos de Universidade de Genebra (UNIGE) está esclarecendo um aspecto deste mistério: acredita-se que os neutrinos nascem em blazares, núcleos galácticos alimentados por partículas supermassivas. buracos negros.
Sara Buson sempre considerou isso uma tarefa significativa. Em 2017, o pesquisador e seus associados introduziram pela primeira vez um blazar (TXS 0506+056) como uma fonte potencial de neutrinos. Esse estudo gerou um debate científico sobre se existe realmente uma conexão entre blazares e neutrinos de alta energia.
Depois de dar este passo inicial e positivo, a equipe do Prof. Buson recebeu financiamento do Conselho Europeu de Pesquisa para lançar um ambicioso projeto de pesquisa multimensageiro em junho de 2021. A análise de numerosos sinais (ou “mensageiros”, por exemplo, neutrinos) do Universo é obrigatório. O objetivo principal é esclarecer a origem dos neutrinos astrofísicos, potencialmente confirmando blazares como a primeira fonte altamente certa de neutrinos extragalácticos de alta energia.
O projeto mostra agora seu primeiro sucesso. Os cientistas confirmam que os blazares podem ser associados com segurança aos neutrinos astrofísicos com um grau de certeza sem precedentes.
Andrea Tramacere, da Universidade de Genebra, disse: “O processo de acreção e a rotação do buraco negro levam à formação de jatos relativísticos, onde as partículas são aceleradas e emitem radiação de até mil bilhões de energias daquela da luz visível! A descoberta da ligação entre estes objetos e os raios cósmicos pode ser a ‘pedra de Roseta’ da astrofísica de altas energias!”
Os cientistas usaram dados de neutrinos do Observatório de Neutrinos IceCube na Antártica e do BZCat, um dos catálogos mais precisos de blazares. Usando esses dados, eles tiveram que provar que os blazares cujas posições direcionais coincidiam com as dos neutrinos não estavam ali por acaso.
Os cientistas então desenvolvem um software que pode estimar o quanto as distribuições desses objetos no céu parecem iguais.
Andrea Tramacere disse: “Depois de lançar os dados várias vezes, descobrimos que a associação aleatória só poderia exceder a dos dados reais uma vez em um milhão de tentativas! Esta é uma forte evidência de que nossas associações estão corretas.”
Apesar do seu sucesso, a equipa de estudo considera que o número de coisas nesta amostra inicial é apenas a “ponta do iceberg”. Eles coletaram “novas evidências observacionais” graças ao seu esforço, que é o componente chave na criação de modelos mais precisos de aceleradores astrofísicos.
Os cientistas notado, “O que precisamos fazer agora é entender a principal diferença entre objetos que emitem neutrinos e aqueles que não emitem. Isto ajudar-nos-á a compreender até que ponto o ambiente e o acelerador “conversam” entre si. Poderemos então descartar alguns modelos, melhorar o poder preditivo de outros e, finalmente, adicionar mais peças ao eterno quebra-cabeça da aceleração dos raios cósmicos!”
Jornal de referência:
- Sara Buson, Andrea Tramacere, et al. Iniciando uma jornada pelo universo: a descoberta de fábricas extragalácticas de neutrinos. Publicado em 2022 de julho de 14 • © 2022. O(s) Autor(es). Publicado por a Sociedade Astronômica Americana. DOI: 10.3847/2041-8213/ac7d5b
