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Astrônomos podem ter ouvido os primeiros ‘sussurros’ de partículas fantasmas criadas por explosões de supernovas
O Universo é assombrado por “fantasmas cósmicos” chamados neutrinos, e novas pesquisas sugerem que podem ser os “sussurros” de estrelas que morreram em explosões de supernovas ao longo de milhares de milhões de anos.
A descoberta é um importante passo em frente na nossa compreensão da vida e da morte das estrelas e de como estas enriquecem os seus ambientes com metais, elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio. Também poderia ajudar a compreender melhor como os buracos negros e estrelas de nêutrons nascem quando estrelas massivas morrem.
A segunda partícula mais comum no universo, neutrinos recebem esse apelido assustador porque eles são livres de carga e quase sem massa, tão fantasmagóricos que cerca de 100 trilhões de neutrinos passam por você quase à velocidade da luz a cada segundo, mas durante toda a sua vida apenas um irá interagir com os átomos do seu corpo, se você tiver sorte.
A conexão recentemente sugerida entre neutrinos e uma história de supernova explosões surgiram da primeira detecção de um fluxo de neutrinos chamado Diffuse Supernova Neutrino Background (DSNB). Foi detectado por um dos maiores detectores de neutrinos do mundo, o Super-Kamiokande, localizado a 3.280 pés (1.000 metros) de profundidade na província de Gifu, no Japão.
“Observar a primeira indicação mundial do fundo de neutrinos de supernovas difusas é uma conquista profundamente significativa e tem sido um objetivo há muito acalentado desde o início do projeto Super-Kamiokande”, disse Hiroyuki Sekiya, da Universidade de Tóquio. disse em um comunicado.
As estrelas desaparecem com um estrondo, mas continuam com um sussurro
As supernovas existem em vários tipos, mas as que esta pesquisa diz respeito são as chamadas “supernovas com colapso do núcleo.“Isso ocorre quando estrelas muito mais massivas que o Sol atingem o fim da nucleossíntese em seus núcleos. Quando não são mais capazes de fundir elementos para criar metais mais pesados que o ferro, as estrelas tornam-se incapazes de produzir a energia externa que por milhões de anos as equilibrou contra o impulso interno da gravidade.
Assim, sendo a gravidade a vencedora final deste cabo de guerra cósmico, o núcleo da estrela entra em colapso, enviando violentas ondas de choque que se propagam para as camadas estelares exteriores, que são arrancadas. Isto deixa o núcleo como um remanescente estelar, seja um estrela de nêutrons ou um buraco negro, inicialmente cercado por uma concha em expansão de detritos de supernova.
A energia destes eventos é transportada por partículas de luz (fótons) espalhadas pelo espectro eletromagnético, mas também por neutrinos. No entanto, apesar de as supernovas terem entrado em erupção a cada segundo ao longo de cerca de 13 mil milhões de anos para produzir os neutrinos que se acumulam como o DSNB, este sinal fantasmagórico ainda é fraco, um sussurro em vez de um grito.
Para “ouvir” esses sussurros cósmicos, a equipe por trás desta pesquisa analisou quase 14 anos de dados do Super-Kamiokande na forma de Luz Cherenkov gerado quando neutrinos interagem com 50.000 toneladas de água ultrapura.
Isto revelou um sinal de neutrinos alinhado com o que seria esperado do DSNB. Este sinal ainda precisa ser confirmado, mas é um forte indicador do DSNB, o primeiro que a humanidade já teve.
“Já estamos a planear incorporar observações em curso no Super-Kamiokande juntamente com o seu detector sucessor, o Hyper-Kamiokande, para melhorar ainda mais a sensibilidade em futuros estudos colaborativos,” disse Yosuke Ashida, membro da equipa, da Universidade de Tohoku.
Os resultados da equipe foram apresentados no dia 25 de junho de 2026, na Neutrino 2026: XXXII Conferência Internacional sobre Física e Astrofísica de Neutrinos, realizada na Universidade da Califórnia, Irvine, EUA.
