Fóton 'impossível' de 251 TeV é detectado após 2 bi de anos-luz
Um fóton de 251 TeV, energia que na teoria não deveria sobreviver a uma viagem de 2 bilhões de anos-luz, foi detectado na Rússia e reacende a busca por uma partícula ainda hipotética.
Por Letícia Prado · Repórter de Ciência
Pra escala humana:
Um fóton — uma partícula de luz — chegou à Terra depois de viajar por 2 bilhões de anos-luz carregando cerca de 100 trilhões de vezes mais energia do que a luz que os olhos humanos enxergam. Ele não deveria ter sobrevivido à viagem.
O que foi detectado
O detector Carpet-2, no Observatório de Baksan, na Rússia, captou um fóton de 251 TeV de energia. Fótons acima de cerca de 10 TeV, ao cruzar bilhões de anos-luz de espaço, deveriam colidir com a radiação cósmica de fundo e se aniquilar em pares de elétron e pósitron — um fenômeno bem estabelecido da física de partículas. Um fóton de 251 TeV vindo de tão longe, na teoria, não tinha como chegar inteiro.
De onde ele veio
A origem proposta é a explosão de raios gama GRB 221009A, registrada em outubro de 2022 e apelidada de "BOAT" (a mais brilhante já observada, na sigla em inglês), associada ao colapso ou à colisão de estrelas. O observatório chinês LHAASO já havia detectado emissões de até 18 TeV do mesmo evento — bem abaixo dos 251 TeV agora registrados.
O que é hipótese
Para explicar a sobrevivência do fóton, físicos — entre eles Giorgio Galanti (INAF, Itália) e Marco Roncadelli (INFN, Itália) — propõem que ele teria se transformado temporariamente numa partícula ainda hipotética, do tipo áxion (axion-like particle), que não interage com a radiação de fundo e por isso escaparia da aniquilação, voltando a virar fóton perto da Terra. Isso ainda é hipótese: os áxions nunca foram observados diretamente, e essa detecção é tratada como uma das evidências indiretas mais fortes a favor deles até hoje — não uma confirmação. Os estudos relacionados foram publicados na Physical Review Letters e em preprints no arXiv.