Desvendando como campos magnéticos aceleram raios cósmicos a energias impressionantes do universo

Tempo de leitura: 2 minutos
Por Bia Chacu
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Raios cósmicos interagindo com turbulência magnética vibrante.

São PauloRaios cósmicos são algumas das partículas mais energéticas conhecidas pela ciência. Elas são muito mais poderosas do que as partículas aceleradas nas máquinas mais avançadas, como o Grande Colisor de Hádrons, chegando a ser 10 milhões de vezes mais potentes. Cientistas têm se empenhado em compreender por que essas partículas possuem tanta energia. Embora se acreditasse que explosões de supernovas e outros eventos cósmicos intensos fossem as principais causas, novas descobertas indicam que perturbações em campos magnéticos podem ser o verdadeiro motivo.

Descobertas recentes revelam que os campos magnéticos ao redor de buracos negros e estrelas de nêutrons são fundamentais para acelerar partículas. Diferente de explosões repentinas que impulsionam as partículas a altas velocidades por um breve momento, as perturbações magnéticas aumentam gradualmente sua energia. Esse aumento para abruptamente, definindo o limite de alta energia que observamos.

Principais conclusões:

  • A turbulência magnética explica melhor a energia dos raios cósmicos do que a aceleração por choque.
  • Campos magnéticos se entrelaçam e se torcem, promovendo a aceleração de partículas.
  • Este mecanismo representa um avanço na compreensão dos ambientes cósmicos.

Esta descoberta é crucial não apenas para entender os raios cósmicos, mas também para aprender sobre o funcionamento e a aparência dos campos magnéticos no espaço. Os campos magnéticos estão presentes em todo o universo, então compreendê-los melhor pode nos ajudar a saber como galáxias, estrelas e planetas se formam e evoluem. Além disso, entender esses campos magnéticos pode nos fornecer pistas sobre o comportamento da matéria no espaço, que é bastante diferente de como ela se comporta na Terra.

Descoberta Ligando Processos de Alta Energia no Sol a Ambientes Extremos Distantes

Essa descoberta é semelhante a outros achados sobre partículas energéticas solares. Luca Comisso e sua equipe descobriram que os campos magnéticos na coroa solar estão associados à aceleração de partículas. Isso demonstra uma conexão entre os processos de alta energia próximos ao nosso próprio astro e aqueles em ambientes extremos distantes.

Este estudo transforma nossa compreensão sobre como as partículas aceleram. Ele desafia ideias antigas e propõe mais investigações sobre o papel dos campos magnéticos nos raios cósmicos e em outros fenômenos espaciais. Com esse novo conhecimento, podemos prever melhor o comportamento dessas partículas e entender suas interações tanto com ambientes próximos quanto distantes.

Cientistas e entusiastas estão animados com essas descobertas. Elas nos mostram que ainda há muito a aprender sobre o universo. Com o avanço da nossa tecnologia e métodos, entenderemos melhor como o universo funciona.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ad955f

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Luca Comisso, Glennys R. Farrar, Marco S. Muzio. Ultra-High-Energy Cosmic Rays Accelerated by Magnetically Dominated Turbulence. The Astrophysical Journal Letters, 2024; 977 (1): L18 DOI: 10.3847/2041-8213/ad955f

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