p A origem dos raios cósmicos, partículas de alta energia do espaço sideral impactando constantemente na Terra, está entre as questões abertas mais desafiadoras da astrofísica. Agora, uma nova pesquisa publicada na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society lança uma nova luz sobre a origem dessas partículas energéticas. p Descoberto há mais de 100 anos e considerado um risco potencial à saúde de tripulações de aviões e astronautas, Acredita-se que os raios cósmicos sejam produzidos por ondas de choque - por exemplo, aqueles resultantes de explosões de supernova. Os raios cósmicos mais energéticos que cruzam o universo carregam de 10 a 100 milhões de vezes a energia gerada por coletores de partículas, como o Grande Colisor de Hádrons do CERN.

p A Nebulosa do Caranguejo, o remanescente de uma explosão de supernova que foi observada quase 1, 000 anos atrás em 1054 d.C., é um dos objetos mais bem estudados na história da astronomia e uma fonte conhecida de raios cósmicos. Ele emite radiação em todo o espectro eletromagnético, de raios gama, ultravioleta e luz visível, para ondas infravermelhas e de rádio. A maior parte do que vemos vem de partículas muito energéticas (elétrons), e os astrofísicos podem construir modelos detalhados para tentar reproduzir a radiação que essas partículas emitem.

p O novo estudo, por Federico Fraschetti da Universidade do Arizona, EUA, e Martin Pohl da Universidade de Potsdam, Alemanha, revela que a radiação eletromagnética que flui da Nebulosa do Caranguejo pode se originar de uma maneira diferente da que os cientistas tradicionalmente pensavam:todo o zoológico de radiação pode ser potencialmente unificado e surgir de uma única população de elétrons, uma hipótese anteriormente considerada impossível.

p De acordo com o modelo geralmente aceito, uma vez que as partículas alcançam um limite de choque, eles saltam para frente e para trás muitas vezes devido à turbulência magnética. Durante esse processo, eles ganham energia - de maneira semelhante a uma bola de tênis sendo jogada entre duas raquetes que se movem continuamente mais perto uma da outra - e são empurrados cada vez mais perto da velocidade da luz. Esse modelo segue uma ideia introduzida pelo físico italiano Enrico Fermi em 1949.

p “Os modelos atuais não incluem o que acontece quando as partículas atingem sua energia máxima, "disse Federico, um cientista da equipe do Departamento de Ciências Planetárias da Universidade do Arizona, Astronomia e Física. "Só se incluirmos um processo diferente de aceleração, em que o número de partículas de energia mais alta diminui mais rápido do que com energia mais baixa, podemos explicar todo o espectro eletromagnético que vemos. Isso nos diz que embora a onda de choque seja a fonte da aceleração das partículas, os mecanismos devem ser diferentes. "

p O co-autor Martin Pohl acrescentou:"O novo resultado representa um avanço importante para a nossa compreensão da aceleração de partículas em objetos cósmicos, e ajuda a decifrar a origem das partículas energéticas que são encontradas em quase todos os lugares do universo. "

p Os autores concluem que é necessário um melhor entendimento de como as partículas são aceleradas em fontes cósmicas, e como a aceleração funciona quando a energia das partículas se torna muito grande. Várias missões da NASA, incluindo ACE, ESTÉREO e VENTO, dedicam-se a estudar as propriedades semelhantes de choques causados ​​por explosões de plasma na superfície do Sol à medida que viajam para a Terra, e assim pode adicionar percepções vitais sobre esses efeitos em um futuro próximo.