Quando uma estrela explode, transformando-se numa supernova, produz ondas de choque, que aceleram prótons a energias de raios cósmicos.
Cientistas decifraram um antigo mistério que envolvia as fontes dos raios cósmicos, uma forma de radiação de alta energia oriunda das profundezas do espaço que atinge continuamente a atmosfera da Terra.
Os raios, em sua maioria formados por prótons de alta energia, percorrem a galáxia e interagem com moléculas de a grandes altitudes, na atmosfera superior da Terra, criando chuveiros de partículas carregadas, parte das quais chegam até o solo.
Embora os raios cósmicos estejam presentes em toda parte, sua origem nunca havia sido identificada.Cientistas sugeriram que eles podem vir dos remanescentes de supernovas, violentas explosões que marcam a morte das maiores estrelas, ou poderiam ser partículas aceleradas por buracos negros em algum lugar no exterior da nossa galáxia.
"As energias desses prótons são muito mais altas que as mais poderosas partículas que os aceleradores de partículas na Terra são capazes de produzir," disse o professor Stefan Funk, astrofísico do Instituto Kavli e da Universidade de Stanford, que chefiou este último trabalho. "Durante o século passado, aprendemos muito sobre os raios cósmicos que chegam aqui. Chegamos mesmo a ter uma forte convicção de qual seria a fonte responsável por sua aceleração, mas até pouco tempo atrás não tínhamos provas irrefutáveis para embasar essa hipótese."
As pessoas na superfície estão protegidas contra os efeitos maléficos dos raios cósmicos pela atmosfera da Terra. Quanto mais alto – voando a bordo de um avião, por exemplo – maior a dose de radiação que alguém recebe.
Os grandes perigos dos raios cósmicos, porém, são enfrentados por astronautas acima da Terra e, quem sabe um dia, os que viajarem para Marte. As doses de radiação que esses indivíduos receberiam durante voos espaciais de longa duração são alguns dos principais fatores que limitam missões do homem para longe da Terra.
A equipe de Funk examinou dados obtidos ao longo de quatro anos com o telescópio Fermi de raios gama, que registrou as radiações vindas de dois remanescentes de supernovas de nossa galáxia: IC 443, localizada a cerca de 5.000 anos-luz da Terra, na constelação de Gemini (Gêmeos), e W44, distante cerca de 10.000 anos-luz, na constelação de Aquila.
Em meio a esses dados, eles encontraram indícios de raios gama gerados pelo decaimento de um tipo de partícula, chamada píon neutro, que é criado quando raios cósmicos interagem com a matéria existente ao redor de supernovas.
As supernovas aceleram prótons a até quase a velocidade da luz, e os atiram em todas as direções. Parte deles vêm parar na Terra, e recebem o nome de raios cósmicos.
Embora sua equipe tenha descoberto uma fonte de raios cósmicos, Funk disse que ainda há muito trabalho pela frente para conhecer suas origens. "Nós gostaríamos de entender em mais detalhes o mecanismo de aceleração, a fim de compreendermos melhor alguns dos processos mais energéticos que ocorrem em nossa galáxia," disse.
Outra dúvida é se a maioria dos raios cósmicos vêm de supernovas, ou apenas parte deles. "Nós demos o primeiro passo fundamental ao demonstrar que raios cósmicos são acelerados nos remanescentes de supernovas, mas ainda há muito a fazer para se compreender totalmente a origem dos raios cósmicos," disse Funk.
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