A física Rita de Cássia investiga a origem de raios cósmicos de alta energia

Quem acompanha o Instagram da SUPER já conhece o #MulherCientista: a seção em que nós explicamos a vida e obra de mulheres lendárias (e esquecidas) do mundo acadêmico. Agora, em vez de contar a história de mulheres do passado, nossa repórter @m.clararossini vai entrevistar cientistas brasileiras do presente – e entender suas contribuições para um país em que a ciência anda tão negligenciada. Esses posts vão passar a aparecer também no nosso site. Até o próximo final de semana! 

Há algumas semanas, falamos aqui no #MulherCientista sobre as galáxias que param de formar novas estrelas. A cientista de hoje investiga o contrário: galáxias com uma taxa de formação de estrelas acima do normal.

Rita de Cássia dos Anjos procura descobrir de onde vêm os raios cósmicos que chegam à Terra diariamente – e a aposta dela é que essas partículas de altíssima energia tenham origem em galáxias que são berçários extremamente ativos. Vamos começar a explicação pelos raios.

Raios cósmicos são núcleos de átomos (ou fragmentos de núcleos) acelerados a uma velocidade próxima à da luz por fenômenos cósmicos violentos. Esses raios podem ser detectados por instrumentos modernos, que determinam a direção de onde eles chegam.

Se os raios cósmicos percorresem linhas retas, seria fácil apontar um telescópio óptico para o céu e descobrir o que está produzindo esses projéteis microscópicos. 

O problema é que os prótons, uma das partículas que compõem o núcleo do átomo, possuem carga elétrica positiva. Isso significa que eles são atraídos e repelidos por campos magnéticos enquanto viajam pelo Universo, o que altera completamente a trajetória deles.

Essa viagem feita pelos raios cósmicos pode ser dividida em duas partes. A primeira é quando eles estão trafegando fora do perímetro das galáxias, onde não há campos magnéticos tão intensos e a trajetória é razoavelmente preservada.

O maior problema é quando os raios entram na Via Láctea. Daí em diante, há um bocado de corpo celestes com campos capazes de desviá-los, o que torna seu local de origem extremamente nebuloso. 

É aí que Rita de Cássia entra. A física da Universidade Federal do Paraná (UFPR) quantifica os ganhos e perdas de energia dos raios para reconstituir seu caminho e encontrar a provável fonte deles. É como tentar descobrir quais ruas um Uber pegou para chegar na porta da sua casa usando dados como consumo de combustível e humor do motorista. 

Para isso, ela trabalha com raios cósmicos de alta energia, que sofrem menos variações. Ao longo da viagem, conforme interagem com obstáculos, eles liberam raios gama e neutrinos. Esses, sim, possuem uma trajetória retilínea – então podem fornecer informações valiosas sobre o rastro dos raios cósmicos que os geraram.

A pesquisadora, como já mencionamos, tem a hipótese de que esses raios partem de galáxias turbulentas, em que há intensa formação de estrelas. 

Se isso for confirmado, os cientistas teriam uma forma inédita de estudar esses aglomerados de estrelas, já que os raios cósmicos trazem informações sobre a composição de sua fonte e quais processos químicos estão ocorrendo por lá.

“Eu não posso dizer com certeza de onde vêm esses raios. Mas o que eu pretendo, com a minha pesquisa, é adicionar um novo parâmetro, que permita dizer se essas galáxias são mesmo a fonte”, diz Rita. O trabalho da astrofísica foi premiado pelo Para Mulheres na Ciência, da Academia Brasileira de Ciências, L’Oréal e Unesco Brasil.