Sonda Juno revela novas pistas sobre a origem dos raios cósmicos

A lei de escala: o elo entre planetas e supernovas

A grande sacada dos cientistas foi perceber um padrão universal. Ao comparar as observações de Júpiter com outras medições de choques planetários, a equipe propôs uma relação de escala direta: o tamanho do sistema de choque determina a energia máxima que uma partícula pode ganhar. Em resumo: choques maiores produzem partículas mais energéticas.

O choque em arco de Júpiter, por ser colossalmente maior que o da Terra, torna-se um laboratório perfeito. Ele serve como uma ponte entre os pequenos choques que podemos medir in loco no nosso sistema solar e as estruturas imensuráveis encontradas no espaço profundo.

De Júpiter para os confins do universo

Se essa lei de escala funcionar para todo tipo de choque sem colisão (collisionless shocks), podemos aplicá-la a objetos onde medições diretas são impossíveis, como jatos protoestelares e remanescentes de supernovas. A tabela abaixo mostra a projeção de energia máxima dos elétrons com base nesse modelo:

Essas previsões não são um mero chute teórico. Elas se alinham notavelmente bem com observações reais de raios-X da supernova SN 1006. A emissão de radiação síncrotron desse objeto prova que elétrons são acelerados ali a energias de até 100 TeV, exatamente na faixa prevista pelo modelo. Remanescentes de supernovas, aliás, já são amplamente considerados os principais candidatos a fontes de raios cósmicos galácticos.

A interpretação mais fascinante dos autores do estudo é que o mecanismo de aceleração observado pela Juno em Júpiter pode ser o mesmo que opera em remanescentes de supernovas. Isso significaria que a física fundamental que aprendemos no nosso "quintal" planetário ajuda a explicar como partículas são energizadas até níveis cósmicos nos maiores aceleradores do universo.

Calma lá, ainda é uma extrapolação

É preciso ter cautela. Estender diretamente uma lei de escala obtida em um choque planetário para uma supernova é uma extrapolação, já que não podemos enviar uma sonda para medir esses ambientes distantes. O fato de o modelo bater com a energia inferida para a SN 1006 o torna plausível, mas essa concordância funciona como uma evidência indireta e de suporte, não como uma medição definitiva do processo dentro de uma supernova.