Uma pesquisa publicada no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP) revelou uma possível origem para a partícula fantasma mais energética já registrada pela ciência. O neutrino foi detectado no Mar Mediterrâneo em 2023 e surpreendeu pesquisadores pela energia extremamente elevada. Segundo o estudo, a partícula foi gerada por blazares, fenômenos que ocorrem quando buracos negros supermassivos atraem grandes quantidades de matéria, expelindo jatos poderosos de radiação e partículas. O diferencial dos blazares é que esses ‘feixes’ de energia estão apontados em direção à Terra, criando um trajeto direto que permite que essas partículas ultraenergéticas alcancem o nosso planeta.Em resumo:Neutrino recordista foi detectado no Mar Mediterrâneo;Partícula possuía energia extremamente superior aos neutrinos registrados anteriormente;Cientistas descartaram explosões estelares como origem provável do neutrino;Simulações indicaram blazares como fontes capazes de gerar partículas extremas;Nova hipótese pode ampliar entendimento sobre buracos negros supermassivos.Visualização do evento de neutrino de ultra-alta energia detectado pelo detector KM3NeT/ARCA no Mar Mediterrâneo. Os rastros coloridos mostram a luz Cherenkov produzida pelas partículas secundárias ao atravessarem a água e serem registradas pelos módulos ópticos do detector. – Crédito: KM3NeTO neutrino analisado pelos cientistas impressionou pela potência. Com cerca de 30 vezes mais energia do que o neutrino mais energético registrado anteriormente, a partícula chegou à Terra em 13 de fevereiro de 2023, viajando praticamente à velocidade da luz após percorrer distâncias gigantescas pelo Universo.A detecção foi feita pelo KM3NeT, um observatório submarino instalado a cerca de 3.450 metros de profundidade no Mar Mediterrâneo. O sistema conseguiu identificar a passagem do neutrino ao detectar um múon, partícula subatômica gerada quando esse tipo de interação ocorre. Por que o neutrino é chamado de partícula fantasmaOs neutrinos são apelidados de “partículas fantasmas” porque quase não interagem com a matéria. Eles não possuem carga elétrica e apresentam massa extremamente pequena. Por causa disso, conseguem atravessar estrelas, planetas e até o corpo humano sem praticamente sofrer alterações em sua trajetória.Trilhões dessas partículas atravessam a Terra constantemente sem serem percebidas, o que torna sua detecção extremamente difícil. Mesmo observatórios gigantescos conseguem registrar poucos eventos desse tipo, principalmente quando envolvem energias tão elevadas quanto a observada em 2023.O neutrino carregava uma energia estimada em 220 milhões de bilhões de elétron-volts. Para comparação, isso representa aproximadamente 30 mil vezes mais energia do que a produzida pelo Grande Colisor de Hádrons (LHC), o maior acelerador de partículas já construído.Representação artística do detector KM3NeT, que registrou uma partícula fantasma recordista de energia no fundo do Mar Mediterrâneo. – Crédito: Imagem gerada por IA/ChatGPTSegundo os pesquisadores, seria necessário construir um acelerador de partículas com cerca de 40 mil km de extensão para reproduzir artificialmente uma energia semelhante. Esse tamanho corresponde praticamente à circunferência completa da Terra, mostrando o nível extremo alcançado pela partícula detectada.Diante disso, os cientistas passaram a investigar quais fenômenos naturais poderiam gerar algo tão energético. A equipe tratou o estudo como uma espécie de investigação forense espacial, reunindo pistas capazes de indicar a possível origem do neutrino.Blazares conseguem acelerar partículas a velocidades extremas Uma das primeiras descobertas importantes foi a ausência de sinais de radiação eletromagnética na região do espaço de onde a partícula parecia ter vindo. Não foram observadas emissões relevantes em rádio, luz visível, raios X ou raios gama.Essa ausência enfraqueceu a hipótese de que o neutrino tivesse sido criado por um único evento explosivo, como uma supernova ou uma erupção estelar. Com isso, os pesquisadores passaram a considerar a possibilidade de um fluxo difuso de neutrinos produzido continuamente por várias fontes espalhadas pelo Universo.Entre os principais candidatos estavam os blazares alimentados por buracos negros supermassivos. Esses objetos conseguem acelerar partículas a velocidades extremas graças aos campos magnéticos intensos e à enorme quantidade de energia liberada ao redor do buraco negro.Módulo do detector KM3NeT sendo preparado para instalação no mar, onde sensores captam raros sinais de neutrinos ultraenergéticos vindos do Universo profundo. – Crédito: KM3NeTLiderado pela pesquisadora Meriem Bendahman, integrante da colaboração KM3NeT, o estudo realizou simulações envolvendo populações inteiras de blazares. A equipe analisou características como intensidade dos campos magnéticos, distribuição de energia e capacidade desses objetos de acelerar prótons a níveis ultraenergéticos.Leia mais:Telescópio no Japão vai caçar ‘fantasmas’ de estrelas mais velhas que o nosso SolVocê sabia? Trilhões de “partículas fantasmas” atravessam seu corpo neste momento!Buraco negro pode ter enviado um “visitante” à TerraOs cientistas também avaliaram a chamada carga bariônica, que mede a relação entre a energia transportada por prótons e elétrons. Outro ponto importante foi calcular quantas partículas poderiam atingir energias suficientemente altas para produzir neutrinos semelhantes ao detectado em 2023.Além disso, os pesquisadores precisaram considerar outro detalhe importante: neutrinos tão energéticos são extremamente raros. Nem o próprio KM3NeT nem o Observatório IceCube, localizado na Antártica, haviam registrado anteriormente um evento semelhante.O estudo também levou em conta dados coletados pelo telescópio espacial Fermi, responsável por monitorar raios gama no Universo. Isso porque a produção de neutrinos de alta energia normalmente ocorre acompanhada da emissão desse tipo de radiação.Após combinar todos os dados disponíveis, a equipe concluiu que uma população realista de blazares consegue explicar a origem da partícula detectada em 2023. No entanto, os pesquisadores afirmam que ainda são necessárias novas observações para confirmar definitivamente essa hipótese.Segundo os cientistas, futuras detecções poderão ajudar a entender melhor como buracos negros supermassivos conseguem acelerar partículas a energias tão extremas. Caso a hipótese seja confirmada, os blazares poderão ampliar significativamente o conhecimento humano sobre os fenômenos mais violentos do Universo.O post Partícula fantasma mais poderosa de todos os tempos tem origem revelada apareceu primeiro em Olhar Digital.