O dia em que a Terra foi atingida pela partícula cósmica mais poderosa de todos os tempos

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Há exatos 35 anos, em 15 de outubro de 1991, a Terra foi atingida pela partícula “Oh-My-God” – o raio cósmico mais poderoso já registrado. Cientistas ficaram perplexos ao detectar essa força monstruosa concentrada em um único próton.O impacto impressionou a comunidade científica por carregar uma energia que parecia fisicamente impossível para uma estrutura microscópica. A partícula viajava a 99,99999999999999999999951% da velocidade da luz quando colidiu contra a atmosfera do nosso planeta, disparando alertas em todos os instrumentos do observatório Olho da Mosca (Fly’s Eye), em Utah, nos EUA.Os detectores registraram uma carga na casa dos sextilhões de elétron-volts, conforme destaca o engenheiro Carlos Henrique Coimbra-Araújo, mestre em Astronomia pela Universidade de São Paulo (USP), doutor em Física pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e professor associado da Universidade Federal do Paraná (UFPR).A Terra é continuamente bombardeada por raios cósmicos – partículas de alta energia provenientes do espaço. No entanto, eventos extremos como o da partícula Oh-My-God, detectada em 1991, são extraordinariamente raros. – Crédito: Toria – ShutterstockA busca pela origem da bomba cósmicaPara entender a superpotência do evento, a energia contida naquele minúsculo ponto subatômico equivalia ao choque de uma bola de boliche caindo no pé de alguém, de acordo com a Universidade de Utah. Os pesquisadores apelidaram o fenômeno de “Oh-My-God” (que se traduz em “Ai, meu Deus!”) justamente pela reação de espanto inevitável diante daquela medição sem precedentes.Embora o espaço envie radiação constante para a Terra, encontrar algo com tamanha capacidade destrutiva em escala tão reduzida revolucionou a física moderna. O evento deu início a uma caçada global para descobrir de qual ponto do Universo veio essa bomba cósmica.A jornada para compreender esses fenômenos começou muito antes do registro estadunidense, no ano de 1911, com o físico austríaco Victor Hess. Ao subir em um balão de ar quente equipado com medidores, ele provou que a radiação aumentava à medida que subia em direção ao céu.Hess demonstrou que essa energia vinha do Universo profundo, batizando o fenômeno de raios cósmicos. Hoje sabemos que esses raios consistem em prótons ou núcleos de átomos viajando pelo espaço.Victor Franz Hess após retornar de um voo de balão que mostrou que a radiação aumenta com a altitude, ajudando a descobrir os raios cósmicos. – Crédito: Sociedade Americana de FísicaA evolução dos detectores de radiaçãoAo entrarem em nossa atmosfera, esses raios colidem com os gases e desencadeiam reações em cadeia impressionantes. Em entrevista ao Olhar Digital, Coimbra-Araújo detalhou esse processo e como a ciência consegue captá-lo.“Quando essas partículas colidem com a atmosfera, elas formam chuveiros energéticos. Nós não conseguimos ver isso a olho nu, nem sentir essas partículas, embora elas sejam muito energéticas. Mas câmeras e sensores especializados podem observá-las”, explicou o especialista. “O chuveiro energético se refere à partícula entrando na atmosfera e decaindo em vários outros tipos de partículas menos energéticas.”Esses fragmentos derivados caem em direção ao solo e chegam a interferir em sistemas eletrônicos de aeronaves, revelando a violência contida na colisão original que ocorreu nas camadas altas. A extrema raridade desses eventos dificulta o estudo detalhado por parte dos cientistas contemporâneos. Raios de baixa energia atingem nosso planeta a todo momento, mas partículas extremas surgem em uma área equivalente a um quilômetro quadrado apenas uma vez a cada século de observação contínua.Na década de 1960, detectores no estado do Novo México identificaram registros de radiação bem mais fortes do que aqueles vistos por Victor Hess. No entanto, nenhum experimento anterior na história da ciência chegou perto das medições impressionantes obtidas pelo observatório de Utah.O que se sabe sobre a partícula Oh-My-God, o raio cósmico mais poderoso já detectado. – Crédito: Imagem gerada por IAPartícula Oh-My-God: um dos maiores mistérios do UniversoPara tentar capturar mais desses eventos raros e misteriosos, físicos montaram testes audaciosos nas últimas décadas. Cientistas no Colorado chegaram a disparar lasers potentes de helicópteros em direção a balões estratosféricos para simular o rastro brilhante deixado por essas partículas espaciais ao cruzarem o céu.Esses testes práticos servem para preparar novas tecnologias avançadas que pretendem monitorar o espaço diretamente a partir da órbita terrestre. Ao colocar instrumentos de alta precisão fora da atmosfera, os cientistas esperam observar áreas muito maiores do planeta e finalmente rastrear o ponto exato de origem.As principais suspeitas da astronomia atual apontam para objetos como buracos negros supermassivos no centro das galáxias, capazes de acelerar jatos de matéria a energias extremas, ou galáxias inteiras em processo de fusão. No entanto, segundo Coimbra-Araújo, há uma grande dificuldade técnica que impede os pesquisadores de identificar a fonte exata da partícula. “A principal dificuldade de se rastrear a trajetória exata dessas partículas, e ver de onde elas vieram, é que elas são partículas com carga elétrica. Isso faz com que os campos magnéticos que existem no meio do caminho acabem por mudar a trajetória da partícula”. Ele ressalta que o próprio meio intergaláctico é dotado de campo magnético, além de fontes mais pontuais, como estrelas, galáxias, entre outras. “Assim, essas partículas, que são produzidas em fontes que estão fora da nossa galáxia, sofrem mudanças no caminho ao entrar em contato com os vários campos magnéticos que encontram pelo caminho.”Sem novos dados coletados diretamente no espaço e sem meios de contornar os desvios causados pelos campos magnéticos ao longo do caminho, a verdadeira fonte da partícula Oh-My-God continua sendo um dos maiores mistérios do Universo.O post O dia em que a Terra foi atingida pela partícula cósmica mais poderosa de todos os tempos apareceu primeiro em Olhar Digital.