p Cassiopeia A é um famoso remanescente de supernova, o produto de uma explosão gigantesca de uma estrela massiva cerca de 350 anos atrás. Embora descoberto em observações de rádio há 50 anos, agora sabemos que sua radiação emitida se estende desde o rádio até os raios gama de alta energia. É também um dos poucos remanescentes para os quais a data de nascimento e o tipo de supernova são conhecidos. Era um tipo IIb, o resultado de uma explosão de supernova colapso do núcleo. O conhecimento preciso de sua natureza torna Cassiopeia A um dos objetos mais interessantes e investigados no céu, e em particular, o estudo de sua conexão com os raios cósmicos, partículas subatômicas que preenchem a galáxia com energias mais altas do que qualquer coisa alcançável em laboratórios na Terra. p A parte de alta energia do espectro da Cassiopeia A resulta dos raios cósmicos (elétrons ou prótons) dentro do remanescente. Até agora, esta faixa de energia não poderia ser medida com precisão suficiente para localizar sua origem. Foram necessárias observações sensíveis acima de 1 Tera-eletronvolts (TeV), mas alcançá-los foi assustador. Uma equipe internacional liderada por cientistas do Instituto de Ciências Espaciais e colaboradores finalmente conseguiu tais observações com o telescópio Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov (MAGIC). Os pesquisadores registraram mais de 160 horas de dados entre dezembro de 2014 e outubro de 2016, revelando que Cassiopeia A é um acelerador de partículas massivas, principalmente núcleos de hidrogênio (prótons). Contudo, mesmo quando essas partículas são 100 vezes mais energéticas do que aquelas em aceleradores artificiais, sua energia não é alta o suficiente para explicar os raios cósmicos que preenchem nossa galáxia.

p "Cassiopeia A é o objeto perfeito para ser um PeVatron, isso é, um acelerador de partículas até energias PeV (1 PeV =1,000 TeV). É jovem, brilhante, com uma onda de choque se expandindo em grande velocidade e com campos magnéticos muito grandes que podem acelerar os raios cósmicos a pelo menos 100 ou 200 teraeletronvolts, "diz Emma de Oña Wilhelmi, cientista do CSIC no Instituto de Ciências Espaciais, "Mas ao contrário do que esperávamos, em Cassiopeia A, as energias das partículas não atingem mais do que algumas dezenas de tera-eletronvolts. Nessas energias, a radiação cai repentinamente e a emissão pára abruptamente. Ou o remanescente não pode acelerar as partículas para energias mais altas, que desafiam nosso conhecimento de aceleração de choque, ou talvez os mais rápidos escaparam rapidamente do choque, deixando apenas os mais lentos para observarmos, "diz Daniel Guberman, no Institut de Fisica d "Altes Energies.

p "Essas supernovas são aceleradores naturais de partículas. Portanto, eles são o laboratório perfeito para estudar partículas carregadas e plasma em condições que não são possíveis em nossos laboratórios na Terra, "diz Daniel Galindo da Universidade de Barcelona." Compreender a origem dos raios cósmicos implica desvendar a origem da nossa própria galáxia, "conclui Razmik Mirzoyan, Porta-voz do MAGIC do Instituto Max Planck de Física (MPP) em Munique (Alemanha).

p Os telescópios MAGIC estão localizados no Observatório Roque de los Muchachos, em La Palma (Ilhas Canárias). MAGIA, um sistema de dois telescópios Cherenkov de 17 m de diâmetro, é atualmente um dos três principais instrumentos Cherenkov de imagem atmosférica do mundo. Ele é projetado para detectar fótons dezenas de bilhões a dezenas de trilhões de vezes mais energéticos do que a luz visível. O MAGIC também usa uma nova técnica para reduzir o efeito do luar na câmera, permitindo observações durante noites de luar moderadas.