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Observatório H.E.S.S.: uma resposta e várias dúvidas

Figura 01: Observatório H.E.S.S., situado em Namíbia, opera na faixa de raios-γ. Créditos da imagem: H.E.S.S.

Desde o início dos anos 2000, o observatório H.E.S.S. (do inglês “High Energy Stereoscopic System”) vem operando na faixa dos raios-γ com energias que vão desde 100 GeV até 100 TeV.  Ele é por vezes denominado simplesmente por Hess justamente em homenagem a Victor Hess (primeiro investigador a estudar os raios cósmicos). Após mais de uma década na activa, o Hess se dedica actualmente a mapear o centro de nossa Galáxia e para tal finalidade ele está a usar raios-γ altamente energéticos. Vale lembrar que são as regiões mais internas da Via Láctea as fontes destes raios.

[Detalhe: 100 Gev = 1011eV e 100 TeV = 1014eV.]

 

Figura 02: Em detalhe, um dos quatro telescópios que compõem o HESS. Créditos da imagem: H.E.S.S.
Figura 02: Em detalhe, um dos quatro telescópios que compõem o HESS. Créditos da imagem: H.E.S.S.

A questão é: por qual motivo teríamos que mapear o centro da Via Láctea? A resposta é simples, um estudo mais apurado dos sinais em raios-γ confirmaram a existência de um buraco escuro supermassivo no centro da nossa Galáxia. Acredita-se que este objecto seja o causador da colossal aceleração sofrida pelos raios cósmicos (aproximadamente 100 vezes mais intensa que a maior aceleração que se pode alcançar em solo terrestre através do LHC, no CERN).

Como é sabido por todos, diariamente, a Terra é bombardeada por inúmeras partículas de alta energia, tais partículas são de origem cósmica e juntas compõem o que denominamos por “radiação cósmica”. Em tese, os raios cósmicos são electricamente carregados e devido à sua carga sofrem a acção dos campos presentes no meio interestelar. Quando os raios cósmicos interagirem com a luz e o gás, acabam por dar origem aos raios-γ. Por não possuírem carga eléctrica, os raios-γ não sofrem desvios ao longo de suas trajectórias, assim, é possível detetar a sua origem. Quando os raios-γ altamente energéticos penetram a Terra, interagem com as moléculas na atmosfera superior, resultando em uma chuva de partículas secundárias que emitem um curto pulso de luz, conhecido por “luz de Cherenkov”. Os telescópios do Hess captam justamente esses flashes de luz. E nesse ritmo já foram descobertas mais de uma centena de fontes de raios-γ.

Na actualidade, é consenso entre os astrónomos que os raios cósmicos com energias próximas de 1014 eV (Tera electrão-Volt) são produzidos  dentro da Via Láctea  por objetos  remanescentes  de supernovas e nebulosas alimentadas por ventos de pulsares. O Hess indicou-nos que as fontes de tais raios cósmicos podem produzir partículas com até 1PeV, ou seja, 1015 eV        (1 Peta electrão-Volt).

Como falamos acima, o centro da Via Láctea é um berçário de objectos capazes de produzir raios cósmicos altamente energéticos, aqui se listam: remanescente de supernova, nebulosa alimentada por ventos de um pulsar, enxame compacto de estrelas massivas, entre outros. Porém, o Hess apontou-nos para a Sagittarius A* (Sgr A*), vulgo “buraco escuro supermassivo localizado no centro da nossa Galáxia”.

Figura 03: Sagittarius A* vista de perto. Créditos da imagem: NASA.
Figura 03: Sagittarius A* vista de perto. Créditos da imagem: NASA.

Tudo bem entendi!  Quer dizer que os astrónomos desconfiavam da existência de um buraco escuro no centro de nossa Galáxia. E com o Hess, agora, todos eles têm certeza dessa informação, certo? Isso mesmo.

Então, se é assim, resta-me uma última dúvida, a saber: se partirmos do pressuposto que as medições do Hess estão correctas; podemos, portanto, inferir que as partículas altamente energéticas foram aceleradas unicamente pelo buraco escuro central (no caso, por Sgr A*)? Resposta, infelizmente não. É verdadeira a afirmação que Sgr A* tenha acelerado as partículas energéticas. Porém, as medidas feitas através do próprio Hess revelaram valores muito elevados para os níveis de energia de tais partículas.  Ou seja, o buraco escuro supermassivo central por si só não explica o fluxo total de raios cósmicos detetados na Terra. E fica uma pergunta em aberto, se não é somente este buraco escuro supermassivo a única grande fonte, onde e quem seria a outra (ou as outras fontes) responsável por essa aceleração?

A Astronomia terá que fazer uma investigação mais apurada. Em princípio, podemos sim trabalhar com a hipótese de termos mais de um buraco escuro em nossa Galáxia, e se isso se confirmar, a próxima pergunta será: onde?  Por fim, para tranquilizar o leitor, Sgr A* tem uma massa equivalente a 4 milhões  de vezes a massa do Sol e está a uma distância de  26 mil anos-luz da Terra. Fiquemos na torcida para que o outro ou outros objectos estejam muito, mas muito além dos 26 mil anos-luz de distância, não é mesmo?

Dr. Nélio Sasaki – Doutor em Astrofísica, Líder do NEPA, Membro da SAB, Membro da ABP, Membro da SBPC, Membro da SBF, membro da AIU, membro da PLOAD, Revisor da Revista Areté, Revisor da Revista Eletrônica IODA, Revisor ad hoc do PCE/FAPEAM, Coordenador do Planetário Digital de Parintins, Coordenador do Planetário Digital de Manaus, Professor Adjunto da Universidade do Estado do Amazonas (UEA).

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