Cientistas finalmente identificaram uma fonte na Via Láctea que lança prótons a energias impressionantes em nossa galáxia. A descoberta pode nos ajudar a entender os raios cósmicos - aquelas partículas super rápidas que zunem entre as estrelas e geralmente causam um rebuliço pela galáxia.

Os raios cósmicos são majoritariamente prótons, com uma pitada de elétrons. Alguns deles carregam mais energia do que qualquer coisa que nossos aceleradores humanos insignificantes conseguem produzir. O Grande Colisor de Hádrons na fronteira franco-suíça consegue acelerar prótons perto da velocidade da luz, mas os aceleradores da natureza aparentemente nos superam.

Uma equipe internacional liderada pela Universidade de Hiroshima confirmou o acelerador galáctico combinando observações de três grandes observatórios na Terra e no espaço. Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal em 16 de julho de 2026.

"Essa energia imensa torna os raios cósmicos importantes na astronomia e astrofísica", disse Tsunefumi Mizuno, professor associado do Centro de Ciência Astrofísica de Hiroshima da Universidade de Hiroshima e primeiro e autor correspondente do estudo.

As energias dos raios cósmicos são medidas em elétron-volts - a energia que um elétron ganha quando seu potencial elétrico aumenta em um volt. Os raios cósmicos galácticos de primeira linha podem atingir e exceder um quatrilhão (10^15) de elétron-volts, ou um peta elétron-volt (PeV). Encontrar um acelerador de prótons de raios cósmicos acima desse nível de PeV - um PeVatron de prótons - é um dos objetivos mais cobiçados na astrofísica moderna. E eles encontraram um: um objeto anteriormente conhecido como LHAASO J1912+1014u.

Um PeVatron de prótons é um acelerador cósmico natural que empurra prótons além do limite de PeV. Detectar essas coisas é complicado porque os cientistas precisam separar os sinais de prótons dos de elétrons hiperenergéticos.

O experimento Tibet AS gamma (um esforço conjunto Japão-China desde 1990) e o Observatório Chinês de Chuveiros de Ar de Grande Altitude (LHAASO) detectaram dezenas de fontes de raios gama acima de 0,1 PeV. Uma delas era LHAASO J1912+1014u. Raios gama são a forma mais energética de radiação eletromagnética, frequentemente produzida quando partículas de raios cósmicos colidem com seus arredores, e suas energias são tipicamente cerca de um décimo dos raios cósmicos que as criaram. Então, fontes que produzem raios gama abaixo da faixa de PeV são candidatas primárias a PeVatrons. Pesquisas anteriores sugeriram que LHAASO J1912+1014u poderia ser uma nebulosa de vento de pulsar ou algum outro detrito da explosão de uma estrela massiva.

"No entanto, dados dos experimentos Tibet AS gamma e LHAASO sozinhos não podem identificar claramente PeVatrons de prótons porque elétrons de raios cósmicos de PeV também podem produzir os raios gama de energia mais baixa", disse Mizuno. A resolução limitada da imagem significava que os pesquisadores não podiam distinguir se prótons ou elétrons estavam por trás dos raios gama.

Entra a cavalaria: o Telescópio de Grande Área Fermi (Fermi-LAT, uma missão liderada pela NASA com ajuda da Universidade de Hiroshima), o levantamento FOREST do plano galáctico não enviesado com o telescópio Nobeyama de 45 m (FUGIN, liderado pelo Japão) e o Observatório de Raios X Chandra da NASA. LHAASO J1912+1014u foi descoberto em 2024 na constelação de Águia perto de Altair, uma das estrelas famosas do Triângulo de Verão. Inicialmente foi rotulado como remanescente de supernova, mas essa ideia ficou abalada após emissões acima de 100 TeV aparecerem.

"Com dados de múltiplos experimentos, estudamos LHAASO J1912+1014u em detalhe", disse Mizuno. Os observatórios cobriram uma ampla faixa do espectro eletromagnético, do rádio aos raios gama, permitindo que a equipe construísse um modelo multi-comprimento de onda detalhado.

Fermi-LAT mediu raios gama perto de um giga-elétron-volt (GeV, um bilhão de elétron-volts). Chandra forneceu observações de raios X em energias mais baixas, e FUGIN forneceu dados de rádio em energias ainda mais baixas. Combinados com observações de tera-elétron-volt (TeV) do LHAASO e outros, o quadro apontou fortemente para LHAASO J1912+1014u ser um PeVatron de prótons - e eliminou outras explicações.

Três descobertas principais confirmaram isso. Primeiro, o sinal de raios gama se estendia suavemente de mais de 100 trilhões de elétron-volts para baixo