Raios cósmicos: o que são?

Por , em 2.08.2012
Raios cósmicos o que são

Os raios cósmicos são núcleos atômicos que viajam por milhões de anos a velocidades próximas da velocidade da luz até chegarem na Terra. No início de agosto, os cientistas comemoram os 100 anos da sua descoberta, mas a história desses raios cósmicos começa bem antes.

Em 1780, um dos heróis da ciência, o físico francês Charles-Augustin de Coulomb, percebeu que uma esfera eletricamente carregada perdia espontaneamente sua carga. Isto era estranho por que até então se pensava que o ar fosse um isolante, não um condutor.

Em 1860, Henri Becquerel descobriu a radioatividade, e que os raios-X podiam ionizar o ar. O ar ionizado tornava-se então condutor. Em seguida, surgiu outro mistério: mesmo que você protegesse um condutor eletrificado com chumbo, ele continuava perdendo a carga. Como isto acontecia, quando se sabia que o chumbo barrava as radiações conhecidas?

O cientista austríaco Victor Hess descobriu que a ionização do ar era três vezes maior em grandes altitudes que ao nível do mar. Em 7 de agosto de 1912, viajando de balão de ar quente a 5.000 metros de altitude, ele fez medidas da ionização e descobriu que ela crescia com a altitude, descoberta que lhe rendeu um prêmio Nobel em 1936. Hess concluiu que devia haver uma fonte radioativa extremamente poderosa penetrando a atmosfera, vinda de fora.

Nos anos seguintes, os cientistas descobriram que os raios cósmicos, como Robert Millikan os chamava, não eram raios, mas sim partículas com carga elétrica e muita energia. Na maioria prótons, elas atingiam a atmosfera e criavam uma cascata de subprodutos: fótons, elétrons e múons.

Origem Misteriosa dos raios cósmicos

Se a natureza da radiação cósmica era conhecida, o mesmo não se podia dizer da origem destas partículas, ainda um mistério. Que fenômeno natural era este que arremessava uma partícula a velocidade muito próxima da velocidade da luz, e com até 100 bilhões de vezes mais energia que os nossos mais poderosos aceleradores de partículas?

Uma teoria proposta dizia que estas partículas eram aceleradas por explosões de supernovas, e também pelo vento estelar de estrelas supermassivas. Tudo que se precisava fazer para provar isso era encontrar uma galáxia que tivesse muitas estrelas em formação, como a galáxia M82, ou Galáxia Cigarro, que tem uma atividade de geração de novas estrelas muito intensa. Em 2009, vinte anos depois da teoria ser proposta, o telescópio VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) conseguiu confirmá-la.

Apesar da descoberta do VERITAS, ainda estão sendo feitos estudos para identificar a origem dos raios cósmicos mais poderosos que chegam ao nosso planeta, para confirmar a hipótese da origem das partículas. O Obsrvatório Pierre Auger é um dos que está investigando esta origem. Ele é composto de 1.600 detectores Cherenkov espalhados em uma área de 3.000 km² na Argentina.

O sistema que controla todos estes detectores acabou também sendo usado em outra aplicação inusitada: controlar via rádio as sinalizações de uma linha de trem nas terras altas da Escócia. A segurança da linha de 700 quilômetros é um resultado indireto dos voos de balão de ar quente de Hess, 100 anos atrás.[Science Daily, Science Daily 2]

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9 comentários

  • Alberto Campos:

    Isto é um artigo muito polêmico e acredito que muita gente não vai acreditar no que digo, mas os raios gama geram os raios cósmicos que formam matérias pesadas que abastecem as galáxias da periferia. Veja o que foi publicado em 2/1/2011. “Galáxias distantes na era da reonização…” e também “Observações VLT de explosão de raios gama revelam ingredientes…”. Com isto acredito que desvendei a origem dos raios cósmicos.

    • Glauco Ramalho:

      Tu não é cientista.

  • Jonatas:

    Acho que poderiam ser originais dos Quasares, imagino no interior um Buraco Negro de grande massa, e nas imediações disco de acreção uma quantidade tão massiva de estrelas e nebulosas que o fluxo de matéria a ser engolido se torna maior que a própria capacidade de acreção do Buraco, o que o faz “recogitar” essa matéria super-excitada para fora de seu disco de acreção – ou talvez até do Horizonte de Eventos – na forma dos violentos raios cósmico.
    Essa minha ideia vem da Galáxia M87, uma gigante elíptica com um grande Jato Proeminente que parece brotar mesmo de seu interior, onde há um grande Quasar, e um buraco com bilhões de massas solares compactadas no volume de apenas um Sol. 🙂

    • Cesar Grossmann:

      Mas o quasar, quando ejeta matéria, é na forma de jatos relativísticos, pelo menos até onde eu sei…

    • Jonatas:

      Esse é o fenômeno observado opticamente na M87, mas sugiro emissões de jatos de outras propriedades no mesmo tipo de fonte.

    • Allan Schone:

      Como assim expelir matéria do horizonte de eventos? Se nem mesmo a luz escapa…

    • Jonatas:

      O fenômeno aconteceria exatamente na fronteira do horizonte de eventos por um processo semelhante ao que expele estrelas de suas galáxias a grandes velocidades: Em que duas estrelas se aproximam, e são aceleradas pela super-gravidade. Nessa aceleração, uma delas passa a ser devorada e com isso ocupa o espaço de sucção do Horizonte enquanto para a outra só resta a aceleração, sendo assim arremessada para o espaço numa velocidade alucinante. O processo pode ocorrer com matéria, com átomos, numa escala em que a massa a ser atraída seja maior que a quantidade a ser absorvida.

  • Glauco Ramalho:

    O próprio Sol emite Raios Cósmicos às vezes, as câmeras SOHO já pegaram esses sinais vindo dele. A resposta é simples: não precisa explodir uma estrela ou se formarem 1000 novas: basta que essas estrelas possuam gerem um Capacitor Elétrico em seu Sistema Estelar. Raios cósmicos são consequência das interações desse Capacitor com o seu ambiente interno e externo. Palavras do Prof. James McCanney.

    • Cesar Grossmann:

      Até onde eu sei, as câmeras SOHO não conseguiriam captar raios cósmicos, nem vindo do Sol, nem vindo do cosmos. Além do mais, as medições dos raios cósmicos foram feitas durante eclipses solares, e não diminuíram, o que indica que o Sol não é uma fonte importante de raios cósmicos. E ele está a apenas 8 minutos-luz de distância de nós…

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