Dois bilhões de anos-luz de distância, dois aglomerados galácticos se fundem em um colapso intergaláctico. Pelo menos um dos buracos negros supermassivos localizados aqui cria um poderoso túnel eletromagnético. Este túnel acelera o gás localizado aqui a velocidades incríveis, na verdade, transformando-se em um análogo intergaláctico do colisor de hádron - um acelerador de partículas que "cospe" uma das radiações mais carregadas do Universo.
A imagem acima mostra alguns processos diferentes ocorrendo simultaneamente e como resultado da criação de uma "bazuca intergaláctica". Os raios-X de aglomerados galácticos em colisão (algumas das maiores estruturas cósmicas do universo) e capturados pelo observatório de raios-X em órbita da NASA, Chandra, são mostrados em azul. Cada um desses aglomerados é um quatrilhão de vezes mais pesado que o nosso sol. O brilho azul mais escuro indica que o gás está enchendo cada um dos dois aglomerados. Em um deles, em decorrência da colisão, são criadas ondas de choque, que afetam as partículas de outro aglomerado, obrigando-as a se moverem à velocidade da luz.
O vermelho marca a emissão de ondas de rádio captadas pelo GMRT na Índia - o maior radiotelescópio do mundo operando na faixa de medição. Esta radiação é criada por buracos negros (indicados por bolhas rosa brilhantes) localizados no centro das galáxias. O mais interessante acontece quando buracos negros e gás quente começam a interagir. Os astrônomos já sabem que buracos negros supermassivos podem acelerar partículas dentro das nuvens de gás que os cercam. No entanto, quando essas partículas aceleradas encontram uma onda de choque, uma aceleração adicional é transmitida a elas. Um instantâneo desse processo, os cientistas compartilharam na 229ª reunião da American Astronomical Society, realizada recentemente no Texas, e depois publicaram suas observações na revista Nature Astronomy.
“Esta é a primeira vez que vemos uma aceleração tão dupla. Primeiro com a ajuda de um buraco negro supermassivo, depois também com uma onda de choque”, comenta Reinua van Wiiren, astrofísica da Universidade de Harvard e principal autora do estudo.
A presença de um acelerador de partículas intergaláctico gigante pode significar que partículas anteriormente invisíveis podem ser criadas no espaço. Os próprios cientistas estão criando quase da mesma maneira que eles, usando física de alta energia e o maior acelerador de partículas da Terra (o Grande Colisor de Hádrons). O LHC, por exemplo, agora é usado para observar o bóson de Higgs.
“Potencialmente, esses aceleradores espaciais podem alcançar energias de uma ordem muito mais elevada do que o nosso LHC. Talvez milhões de vezes mais”, continua van Wiiren.
Os cientistas não possuem (e talvez nunca tenham) as ferramentas para observar os detalhes sutis do que pode estar acontecendo no espaço a uma distância de 2 bilhões de anos-luz, mas van Wiiren está convencido e muito feliz que os astrônomos já tenham pesquisado esses aceleradores de partículas gigantes. em breve permitirá novas tecnologias.
Isso é muito legal. Uma vez que ainda não somos capazes de criar tais níveis de energia na Terra. Talvez no futuro possamos aprender a acelerar as partículas ainda mais rápido do que o atual LHC, mas não agora”, concluiu van Wiiren.
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