"Amaterasu": a misteriosa partícula cósmica que sugere fenómenos astronómicos desconhecidos

Uma partícula misteriosa com níveis de energia comparáveis aos do raio cósmico mais energético jamais detetado foi observada por um conjunto de telescópios nos Estados Unidos.

A partícula “Amaterasu”, assim chamada em homenagem à deusa japonesa do Sol, é uma visitante anómala vinda dos céus que é um mistério completo para a ciência, com origens que não podem ser explicadas com o nosso conhecimento atual. A descoberta foi detalhada num novo estudo realizado por uma equipa internacional de investigadores, publicado na revista Science.

Detetada em 27 de maio de 2021, a partícula Amaterasu carregava um nível de energia massivo de 244 exa-eletrão-volts (EeV), aproximando-se do nível da partícula "Oh-My-God" - um raio cósmico recorde de 320 EeV observado em 1991.

“Quando descobri este raio cósmico de ultra-alta energia, pensei que devia ter havido um erro, pois mostrava um nível de energia sem precedentes nas últimas 3 décadas”, disse Toshihiro Fujii, autor principal do estudo e professor da Universidade Metropolitana de Osaka.

Origens além do Modelo Padrão?

O Modelo Padrão da física de partículas descreve três das quatro forças fundamentais da natureza: o eletromagnetismo, a força nuclear forte e a força nuclear fraca.

Eletrões e fotões são apenas duas das partículas contidas no Modelo Padrão, que foi ampliado em 2012 com a deteção confirmada da partícula Bosão de Higgs. O modelo fornece a descrição mais precisa que temos da natureza no nível subatómico, tendo sido testado com precisão excecional.

Os autores do estudo dizem que é extremamente raro observar raios cósmicos de energia ultra-alta. Um exa-eletrão volt é aproximadamente um milhão de vezes maior do que a energia alcançada até mesmo pelos aceleradores mais poderosos feitos por humanos; então a energia de 244 EeV da partícula Amaterasu torna tudo ainda mais incrível.

A partícula foi intercetada pelo projeto Telescope Array, um exercício colaborativo entre universidades e instituições internacionais. Situado no alto deserto de Utah, este detetor especializado de raios cósmicos consiste em 507 estações cintiladoras de superfície que cobre uma área de 700 quilómetros quadrados.

Tal como explicam os investigadores, eles não conseguem dizer de onde veio a partícula ou o que ela é. Pode até ser o remanescente de um evento astronómico que ainda não observamos, segundo o professor Fujii.

“Nenhum objeto astronómico promissor que corresponda à direção de onde o raio cósmico chegou foi identificado, sugerindo possibilidades de fenómenos astronómicos desconhecidos e novas origens físicas além do Modelo Padrão”, disse Fujii.

“No futuro, comprometemo-nos a continuar a operar a experiência Telescope Array, à medida que embarcamos numa investigação mais detalhada sobre a origem desta partícula extremamente energética”, finalizou Fujii.