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O enigma dos raios cósmicos

Por Da Redação Materia seguir SEGUIR Materia seguir SEGUINDO
Atualizado em 31 out 2016, 18h33 - Publicado em 31 Maio 2000, 22h00

João Steiner

Já se sabe desde a década de 30 que a atmosfera terrestre é constantemente bombardeada do espaço por partículas atômicas com imensa energia. Muitas delas são prótons e elétrons ejetados pelo Sol, mas a maior parte tem origem ainda desconhecida. Sabe-se apenas que, ao colidir com os átomos do ar, no topo da atmosfera, essas partículas geram centenas e às vezes milhares de outras – jogando um chuveiro de estilhaços sobre a superfície da Terra. Todas essas novas partículas brotam da energia do minibólido que vem do espaço. O que acontece é uma demonstração eloqüente da fórmula mais famosa de Einstein, segundo a qual energia é igual à massa multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado. Ou seja, a energia do bólido se transforma na massa de outros bólidos.

Na década de 60, descobriu-se que alguns raios têm 10 trilhões de vezes mais energia do que a média. Tanto que o chuveiro de estilhaços de uma única partícula, quando chega ao solo, se espalha por uma superfície de mais de 10 quilômetros quadrados. Para analisá-las um grupo de astrônomos liderados pelo americano James Cronin, da Universidade de Chicago, começou este ano a construir um observatório gigante nos Andes argentinos, 1 500 quilômetros a sudoeste de Buenos Aires. Quando ele ficar pronto, em 2002, seus detectores serão distribuídos por uma área de 3 000 quilômetros quadrados – seis vezes maior que a de um pequeno país como Granada, no Caribe. Com isso se pretende descobrir a natureza exata e a origem dos super-raios cósmicos.

João Steiner, astrônomo e astrofísico da Universidade de São Paulo (USP)

universo@abril.com.br

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Tiroteio entre galáxias

O topo da atmosfera terrestre é continuamente alvejado por raios cósmicos, que são partículas atômicas que ninguém sabe de onde vêm. Uma hipótese é que sejam expelidos de vastos buracos negros situados no centro das galáxias.

Jato energético

O jato que sai desta galáxia é um indício de que ela abriga um buraco negro gigante. Ao engolir estrelas, ele lançaria ao vácuo este jorro de partículas. Algumas podem estar caindo sobre a Terra. Para realçar o jato da M87, muito difícil de ver, a SUPER fundiu duas fotos em uma só.

Chuveiro de estilhaços

Veja como se detectam os raios cósmicos que colidem com átomos no topo da atmosfera terrestre.

1. Os microbólidos cósmicos chegam à Terra com velocidade muito próxima à da luz. Por isso concentram energia em altíssima proporção.

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2. Para se ter uma idéia dessa energia, se a partícula tivesse o peso de um grão de areia, ao colidir com a Terra sua força seria equivalente à explosão de 10 milhões de bombas como a de Hiroshima.

3. Ao bater em um átomo de ar no alto da atmosfera, a energia de uma partícula se converte em matéria. Ou seja, o que era energia vira novas partículas.

4. Surge assim uma cascata de novos grãos atômicos. Cada um deles tem menos energia que o original, mas ainda conserva força suficiente para colidir com átomos do ar e produzir seu próprio chuveiro de fragmentos.

5. Para os astrônomos, o único meio de estudar os raios do espaço é detectar e analisar os ínfimos projéteis que chegam ao solo. Quanto mais detectores houver, mais informações se obtêm.

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