CERN recria o nascimento de chuveiros de partículas cósmicas

Físicos do CERN recriaram em laboratório os primeiros momentos dos chuveiros de partículas cósmicas, fornecendo novas evidências para testar como os cientistas interpretam as partículas que chegam do espaço.

Raios cósmicos são núcleos atômicos que se movem em alta velocidade. Quando atingem átomos nas camadas superiores da atmosfera terrestre, desencadeiam chuveiros de outras partículas. Os pesquisadores usam simulações computacionais para reconstruir, a partir desses chuveiros, as características do raio cósmico original, mas modelos diferentes fornecem respostas diferentes.

Para colocar esses modelos à prova, uma equipe internacional usou o Grande Colisor de Hádrons para fazer feixes de prótons colidirem com feixes de oxigênio pela primeira vez, em julho de 2025. Os prótons representavam os raios cósmicos incidentes, enquanto o oxigênio representava um componente da atmosfera.

O detector ATLAS registrou as partículas dispersadas nas colisões. Ao medir suas quantidades, energias e direções, a equipe produziu retratos detalhados de como um chuveiro começa. Os resultados, publicados na Physical Review Letters, mostraram que os modelos existentes não descreviam essas interações com precisão.

Os novos dados devem ajudar os pesquisadores a distinguir raios cósmicos formados por hidrogênio daqueles compostos por elementos mais pesados. Isso pode oferecer pistas sobre suas origens e ajudar os cientistas a investigar alguns dos ambientes mais extremos do universo.