Aniquilação massiva de matéria/antimatéria detectada no espaço

Estudando dados do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA, os pesquisadores observaram um único pico de energia após a explosão de raios gama mais brilhante já vista, sugerindo a aniquilação de elétrons e pósitrons. 

Um jato de partículas viajando quase à velocidade da luz emerge de uma estrela massiva nesta ilustração. O núcleo da estrela entrou em colapso num buraco negro, redirecionando parte da matéria para jatos opostos. Vemos uma explosão gama quando um desses jatos aponta em direção à Terra. Crédito: Laboratório de imagens conceituais do Goddard Space Flight Center da NASA

Em outubro de 2022, os astrônomos foram surpreendidos por uma explosão de raios gama (GRB) chamada BOAT (mais brilhante de todos os tempos). Uma equipe de cientistas descobriu que o telescópio Fermi detectou uma característica espectral nunca antes vista. Maria Edvige Ravasio, da Universidade Radboud e do Observatório Brera, destaca a importância desta descoberta, a primeira em 50 anos de estudo de GRBs.

As interações entre matéria e luz podem revelar informações valiosas. Em altas energias, apresentam processos particulares, como a aniquilação de partículas e antipartículas que produzem raios gama. Om Sharan Salafia, coautor do estudo, acredita que a probabilidade de essa característica ser uma flutuação estatística é muito baixa.

GRBs são as explosões mais poderosas do universo, emitindo raios gama em grandes quantidades. Ocorrem quando o núcleo de uma estrela massiva colapsa num buraco negro, gerando jatos de partículas que viajam quase à velocidade da luz . O BOAT, identificado como GRB 221009A, é provavelmente a explosão mais brilhante dos últimos 10.000 anos.

Cinco minutos após a detecção do BOAT, apareceu uma linha de emissão, atingindo um pico de 12 MeV. A equipe acredita que resulta da aniquilação de elétrons e pósitrons. Gor Oganesyan, do Gran Sasso Science Institute, explica que esta emissão, observada no jato, é fortemente desviada para o azul.

Se esta interpretação estiver correta, as partículas aniquiladas devem ter viajado a cerca de 99,9% da velocidade da luz. Elizabeth Hays, cientista do projeto Fermi, enfatiza que esta descoberta é a chave para explorar este ambiente extremo com mais profundidade. O telescópio Fermi é o resultado de uma colaboração internacional, incluindo contribuições significativas da França, Alemanha, Itália, Japão, Suécia e Estados Unidos.

Aniquilação matéria/antimatéria

A aniquilação de matéria/antimatéria é um fenômeno físico onde uma partícula de matéria encontra sua antipartícula correspondente . Durante esse encontro, as duas partículas se destroem, ou se aniquilam, liberando uma grande quantidade de energia na forma de raios gama.

Por exemplo, quando um elétron encontra um pósitron (sua antipartícula), eles se aniquilam para produzir dois fótons gama. Este processo é particularmente importante na astrofísica e na física de partículas porque nos permite compreender melhor as interações fundamentais no universo, as propriedades das partículas e fenómenos energéticos extremos, como as explosões de raios gama.

Fonte: techno-science.net