Em um acontecimento inesperado, a comunidade de astrônomos da NASA, liderada pelas percepções de Alexander Kashlinsky, um cosmologista distinto da Universidade de Maryland e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, se deparou com um sinal de raios gama de grande interesse, originário além dos limites da nossa Via Láctea. Esta descoberta, considerada fortuita por Kashlinsky, foi um ponto central de discussões no 243º encontro da Sociedade Astronômica Americana, realizado na vibrante cidade de Nova Orleans.
O sinal de raios gama em questão, capturado pelo olhar vigilante do Telescópio Espacial Fermi da NASA, apresentou características surpreendentemente semelhantes às de uma característica cósmica enigmática, anteriormente associada a partículas cósmicas de alta energia. Os detalhes das descobertas, meticulosamente documentados nas Cartas do Jornal Astrofísico, datados de 10 de janeiro, partiram inicialmente em busca de desvendar um fenômeno associado ao Fundo Cósmico de Micro-ondas (CMB) – a luz mais antiga do universo, objeto de interesse acadêmico desde a década de 1970. O CMB, surgido na época da formação dos primeiros átomos em nosso universo em expansão, acreditava-se estar no cerne deste estudo. No entanto, a emergência desse sinal de raios gama levou a uma reavaliação das teorias predominantes, especialmente aquelas relativas ao movimento do nosso sistema solar, historicamente acreditado influenciar a estrutura dipolo observada no CMB.
Este mapa, bastante similar, exibe a distribuição dos raios cósmicos de ultra-alta energia que foram captados pelo Observatório Pierre Auger, localizado na Argentina. As regiões tingidas de vermelho no mapa representam locais onde se observa uma concentração de partículas que supera a média habitual. Por outro lado, as áreas pintadas de azul mostram locais onde o número de partículas detectadas é inferior à média. Esses dois mapas, juntos, revelam alguns padrões bastante fascinantes e um tanto misteriosos, que têm sido o combustível para investigações mais aprofundadas. Os cientistas estão particularmente interessados em descobrir as fontes desses raios cósmicos e em entender como estas duas variantes de radiação cósmica estão interligadas.
Crédito: Kashlinsky et al. 2024 e a colaboração Pierre Auger.
Uma equipe colaborativa de astrônomos, reunindo impressionantes 13 anos de dados do Grande Telescópio de Área Fermi, focou-se em discernir um padrão dipolo em raios gama, que estaria inextricavelmente ligado ao CMB. Ao contrário de suas expectativas, o sinal que encontraram não estava apenas posicionado em uma direção inesperada, mas também possuía uma magnitude quase dez vezes maior do que o projetado, com base na trajetória conhecida do nosso sistema solar.
Chris Shrader, um astrofísico da Universidade Católica da América, trouxe à luz um aspecto intrigante dessa descoberta. “Embora nossas descobertas tenham divergido da hipótese original”, explicou ele, “existe uma possível ligação com uma característica semelhante observada em raios cósmicos de maior energia.” Este aspecto da descoberta torna-se particularmente fascinante quando se consideram os relatórios do Observatório Pierre Auger, na Argentina. Desde 2017, este observatório tem notado um dipolo na direção de chegada dos raios cósmicos ultra-energéticos (UHECR), uma característica notavelmente semelhante à localização do sinal de raios gama identificado pela equipe de Kashlinsky. Ambos os fenômenos compartilham uma semelhança – a presença de cerca de 7% mais partículas emanando de uma direção específica. Esta paralela levou os cientistas a ponderar sobre a possível interconexão entre esses fenômenos e as misteriosas fontes que podem estar gerando esses sinais.
Este intrigante quebra-cabeça cósmico deve sua revelação ao Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi, resultado de um esforço colaborativo que abrange os campos da astrofísica e da física de partículas, e gerenciado pela Goddard. A criação deste instrumento foi uma empreitada coletiva, envolvendo o Departamento de Energia dos Estados Unidos e contribuições significativas de instituições acadêmicas renomadas e parceiros internacionais da França, Alemanha, Itália, Japão, Suécia e Estados Unidos. Fermi se destaca como um testemunho da curiosidade humana e nossa busca incansável para decifrar os mistérios do universo e possivelmente descobrir sinais de origens extraterrestres.
Os sinais de Raios Gama detectados pelo Telescópio Espacial Fermi da NASA, que foram um ponto focal de discussões no 243º encontro da Sociedade Astronômica.
