p O Grande Observatório de Chuva de Ar de Alta Altitude (LHAASO) - uma das principais instalações de infraestrutura de ciência e tecnologia nacional do país - encontrou uma dúzia de aceleradores cósmicos de ultra-alta energia (UHE) na Via Láctea. Ele também detectou fótons com energias superiores a 1 peta-elétron-volt (quatrilhão de elétron-volts ou PeV), incluindo um em 1,4 PeV. Este último é o fóton de maior energia já observado. p Essas descobertas derrubam o entendimento tradicional da Via Láctea e abrem uma era da astronomia gama UHE. Essas observações farão com que as pessoas repensem o mecanismo pelo qual as partículas de alta energia são geradas e propagadas na Via Láctea, e irá encorajar as pessoas a explorar mais profundamente os fenômenos celestiais violentos e seus processos físicos, bem como a testar as leis físicas básicas sob condições extremas.

p Essas descobertas foram publicadas no jornal Natureza em 17 de maio. A Colaboração Internacional LHAASO, que é liderado pelo Instituto de Física de Altas Energias (IHEP) da Academia Chinesa de Ciências, completou este estudo.

p O Observatório LHAASO ainda está em construção. Os aceleradores cósmicos - conhecidos como PeVatrons, uma vez que aceleram as partículas para a faixa PeV - e fótons PeV foram descobertos usando a primeira metade do array de detecção, que foi concluído no final de 2019 e operou por 11 meses em 2020.

p Fótons com energias superiores a 1 PeV foram detectados em uma região de formação estelar muito ativa na constelação de Cygnus. O LHAASO também detectou 12 fontes estáveis ​​de raios gama com energias de até cerca de 1 PeV e significados dos sinais de fótons sete desvios-padrão maiores do que o fundo circundante. Essas fontes estão localizadas em posições em nossa galáxia que podem ser medidas com uma precisão melhor que 0,3 °. Eles são as fontes de raios gama da Via Láctea mais brilhantes no campo de visão do LHAASO.

p Embora os dados acumulados nos primeiros 11 meses de operação apenas permitissem que as pessoas observassem essas fontes, todos eles emitem os chamados fótons UHE, ou seja, raios gama acima de 0,1 PeV. Os resultados mostram que a Via Láctea está cheia de PeVatrons, enquanto o maior acelerador da Terra (LHC no CERN) só pode acelerar as partículas a 0,01 PeV. Os cientistas já determinaram que os aceleradores de raios cósmicos na Via Láctea têm um limite de energia. Até agora, o limite previsto foi de cerca de 0,1 PeV, levando assim a um corte natural do espectro de raios gama acima disso.

p Mas a descoberta do LHAASO aumentou esse "limite, "já que os espectros da maioria das fontes não são truncados. Essas descobertas inauguram uma era para a observação astronômica gama UHE. Eles mostram que os seres celestiais com radiação não térmica, como jovens aglomerados de estrelas massivas, remanescentes de supernova, nebulosas de vento pulsar e assim por diante - representadas pelas regiões de formação estelar Cygnus e a nebulosa Caranguejo - são as melhores candidatas para encontrar raios cósmicos UHE na Via Láctea.

p Por meio da astronomia gama UHE, um mistério centenário - a origem dos raios cósmicos - pode em breve ser resolvido. O LHAASO levará os cientistas a repensar os mecanismos de aceleração e propagação dos raios cósmicos de alta energia na Via Láctea. Também permitirá que os cientistas explorem fenômenos astrofísicos extremos e seus processos correspondentes, permitindo assim o exame das leis básicas da física sob condições extremas.