Crab nebula blasted out some of highest-energy gamma rays ever seen

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nebulosa de caranguejo

A incrível nebulosa do caranguejo

NASA / ESA / JPL / Arizona State University

A nebulosa do Caranguejo está lançando raios gama de alta energia contra nós. Pesquisadores usando o Grande Observatório de Chuva de Ar em Alta Altitude (LHAASO) na China descobriram o segundo raio gama de maior energia, ou fóton, já avistado vindo desta região, a milhares de anos-luz de distância. Pode nos ajudar a explicar como as partículas no espaço podem ser aceleradas a energias tão altas.

O fóton que eles detectaram tinha uma energia de 1,1 petaeletronvolts (PeV) – ou seja, 1,1 milhão de bilhões de elétronvolts. O maior foi 1,4 PeV, mas os pesquisadores não têm certeza de sua origem. O fóton da nebulosa do Caranguejo provavelmente veio de um elétron de alta energia na nebulosa colidindo com um fóton de fundo e explodindo-o em seu nível de energia extremo.

“Os raios gama não são nada especiais por si próprios – eles são mensageiros que transportam informações sobre os elétrons pais que são acelerados”, diz Felix Aharonian, do Instituto Max Planck de Física Nuclear, na Alemanha. “Podemos tirar tantas conclusões importantes com apenas um raio gama.”

Uma dessas conclusões é que o elétron original tinha uma energia em torno de 2,3 PeV. Isso é mais de 15 por cento acima do limite teórico de quanta energia os campos eletromagnéticos na nebulosa do Caranguejo poderiam transmitir a um elétron. É também mais de 20.000 vezes superior à energia do que qualquer acelerador de elétrons feito pelo homem foi capaz de atingir.

“Os aceleradores de partículas são as máquinas mais sofisticadas e complexas que já fabricamos. Mas aqui, neste ambiente caótico, de alguma forma é uma máquina ideal chegando ao limite do que a física fundamental permite ”, diz Aharonian.

Em combinação com outros raios gama com energias ligeiramente mais baixas, esta descoberta indica que a nebulosa do Caranguejo – os restos de uma supernova que contém uma estrela de nêutrons – pode estar acelerando mais partículas para energias ultra-altas do que nossas idéias atuais podem explicar. Se encontrarmos mais raios gama como esse, isso pode desafiar nossas idéias de como esses objetos aceleram as partículas.

Referência do jornal: Ciência, DOI: 10.1126 / science.abg5137

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