Mesmo ainda estando em construção o IceCube Neutrino Observatory, instalado no pólo sul terrestre já está pronto para começar a apresentar resultados científicos – incluindo uma descoberta sobre um fenômeno que os telescópios não são apropriados para estudar.
O IceCube captura sinais das notoriamente alusivas, mas cientificamente fascinantes partículas subatômicas conhecidas como neutrinos. O telescópio foca nos neutrinos de alta energia que viajam através da Terra fornecendo informações sobre os eventos cósmicos mais distantes que existem, como supernovas e buracos negros na parte visível do espaço a partir do hemisfério norte.
Contudo, um dos desafio de se detectar essas partículas relativamente raras é que os telescópios são constantemente bombardeados por outras partículas, incluindo muitas geradas por raios cósmicos que interagem com a atmosfera da Terra sobre a parte sul do céu. Para a maioria dos físicos as partículas detectadas pelo IceCube não passam de ruído de fundo, mas os pesquisadores Rasha Abbasi e Paolo Desiati da University of Winsconsin-Madison, com a colaboração de Juan Carlos Díaz-Vélez, reconhecem uma oportunidade nos dados dos raios cósmicos.
“O IceCube não foi construído para olhar os raios cósmicos. Raios cósmicos são considerados ruídos de fundo”, diz Abbasi. “Contudo, nós temos bilhões de eventos de fundo abaixo dos raios cósmicos que terminam sendo animadores”.
Abbasi viu um padrão incomum quando olhou para o mapa do céu da intensidade relativa de raios cósmicos detectados no hemisfério sul da Terra com um excesso de raios cósmicos detectados em parte do céu e um déficit em outra. Uma anisotropia similar também tem sido observada no hemisfério norte por experimentos anteriores, diz ela, mas as fontes ainda são um mistério.
“No começo não sabíamos o que esperar. A observação dessa anisotropia se estendendo para o céu do hemisfério sul é uma peça adicional do quebra-cabeça que cerca esse efeito enigmático – se é devido ao campo magnético que nos envolve ou se é efeito de uma remanescente de supernova próxima nós não sabemos”, disse Abbasi.
Uma possível explicação para esse padrão irregular é o efeito de um remanescente de explosão de uma supernova, como a remanescente da supernova relativamente recente da Vela, que tem sua posição coincidindo com um ponto de anomalia de raios cósmicos no mapa de anisotropia. O padrão de raiso cósmicos também revela mais detalhes sobre os campos magnéticos interestelares produzidos pelo movimento de gases ou de partículas carregadas próximo da Terra, que são difíceis de serem estudados e por essa razão não são bem compreendidos.
Atualmente “nós podemos prever alguns modelos, mas nós não podemos ter um conhecimento concreto do campo magnético em pequenas escalas”, diz Abbasi. “Seria realmente bom se tivéssemos, poderíamos então fazer grandes avanços nesse campo”.
A partir do momento que todos os sinais cósmicos próximos são influenciados pelos campos magnéticos interestelares, uma melhor imagem geral desses campos iria adicionar uma grande variedade de física e estudos astronômicos, diz ela, adicionando que os novos achados derrubam algumas teorias propostas sobre a fonte da anisotropia do hemisfério norte.
A equipe que trabalha com o IceCube está atualmente estendendo suas análises para melhorar o entendimento da anisotropia em uma escala de maior detalhe e então se aprofundar no entendimento das possíveis causas. Enquanto que o novo estudo publicado utiliza dados coletados em 2007 e 2008 usando apenas 22 detectores ópticos do telescópio IceCube, eles estão agora analisando dados de 59 e até 79 detectores. Quando estiver completo em 2011, um quilômetro cúbico da Antártica será coberto por 86 detectores contendo mais de 5000 sensores ópticos.
“Isso é muito animador pois com esse instrumento completo poderíamos com certeza entender a fonte dos raios cósmicos de alta energia”, encerra Abbasi.
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