Observatório IceCube capta padrão inexplicável de raios cósmicos

O telescópio do observatório capturou o efeito anisotrópico nos raios cósmicos, nunca antes observados no céu do Hemisfério Sul.

taniager

27 Julho 2010 | 18h18

Este “mapa do céu” foi gerado em 2009 a partir de dados recolhidos pelo Observatório de Neutrinos IceCube. Ele mostra a intensidade relativa dos raios cósmicos voltados para o Hemisfério Sul da Terra. Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison e do observatório identificaram um padrão incomum de raios cósmicos, com um excesso (cores quentes), detectado em uma parte do céu e um déficit (cores frias) em outro. Crédito: cortesia do Observatório IceCube, Universidade de Wisconsin-Madison.

Este “mapa do céu” foi gerado em 2009 a partir de dados recolhidos pelo Observatório de Neutrinos IceCube. Ele mostra a intensidade relativa dos raios cósmicos voltados para o Hemisfério Sul da Terra. Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison e do observatório identificaram um padrão incomum de raios cósmicos, com um excesso (cores quentes), detectado em uma parte do céu e um déficit (cores frias) em outro. Crédito: cortesia do Observatório IceCube, Universidade de Wisconsin-Madison.

Um fenômeno nunca visto antes no céu do Hemisfério Sul pôde ser observado no observatório de neutrinos IceCube, ainda em construção no Pólo Sul. O telescópio do observatório capturou recentemente o efeito anisotrópico nos raios cósmicos, apesar de não ter sido concebido para esta finalidade.

O IceCube captura sinais de indescritíveis, mas fascinantes partículas subatômica chamadas neutrinos. O telescópio foca neutrinos de alta energia que viajam através da Terra, fornecendo informações sobre eventos cósmicos distantes como supernovas e buracos negros na parte do espaço visível do Hemisfério Norte.

Um dos desafios para detectar estas partículas relativamente raras é que o telescópio é constantemente bombardeado por outras partículas, incluindo muitas geradas por raios cósmicos interagindo com a atmosfera da Terra sobre a metade sul do céu. Para a maioria dos físicos de neutrino estas partículas são simplesmente ruídos de fundo, mas não é o que pensam os pesquisadores, Rasha Abbasi da Universidade de Wisconsin-Madison, Paolo Desiati e Vélez-Juan Carlos Díaz, envolvidos no estudo.

Abbasi viu um padrão incomum quando olhou para uma parte do céu com uma relativa intensidade de raios cósmicos direcionados para o Hemisfério Sul da Terra. Um excesso de raios cósmicos foi detectado em uma parte do céu e um déficit em outra. Um efeito semelhante, chamado “anisotropia,” foi visto no Hemisfério Norte em experiências anteriores, mas sua origem ainda é um mistério. A anisotropia é um termo que significa dependência na direção (ou falta de isotropia). O fenômeno é o oposto do que os cientistas acreditam acontecer no universo, por exemplo. Para eles o universo é isotrópico, o que quer dizer que ele se expande de forma uniforme e homogênea em qualquer direção.

“Ver esta anisotropia se estendendo no mapa celeste do Hemisfério Sul é uma peça a mais para o quebra-cabeça em torno deste efeito enigmático, mas ainda não é possível saber se é devido ao campo magnético que nos rodeia ou ao efeito de um resíduo de supernova nas proximidades”, diz Abbasi.

Uma explicação possível para o padrão irregular pode ser resíduos de explosão da supernova Vela, relativamente nova e próxima, cuja localização corresponde a um dos “hotspots” (pontos quentes) de raios cósmicos na região anisotrópica do céu. O padrão de raios cósmicos também revela mais detalhes sobre os campos magnéticos interestelares produzidos pela movimentação de gases de partículas carregadas próximas da Terra, que são difíceis de estudar e mal compreendidas.

Uma vez que quase todos os sinais cósmicos são influenciados pelos campos magnéticos interestelares, uma imagem global melhor desses campos seria de ajuda inestimável para uma ampla gama de estudos de física e astronomia.

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