Avanço no CERN: Recriação Laboratorial de Plasma de Blazares Sugere Campo Magnético Relíquia do Universo

Uma equipe internacional de cientistas, liderada por especialistas da renomada Universidade de Oxford, anunciou uma conquista notável no campo da astrofísica laboratorial. Pela primeira vez, eles conseguiram replicar as chamadas “bolas de fogo” de plasma em um ambiente estritamente controlado. Este experimento crucial foi realizado no acelerador Super Proton Synchrotron (SPS) no CERN.

O objetivo principal da pesquisa era investigar a estabilidade dos fluxos de partículas que emanam dos blazares, que são núcleos galácticos ativos. Ao simular esses fenômenos, os cientistas buscavam lançar luz sobre dois grandes mistérios cósmicos: o inexplicável déficit de raios gama de alta energia e a possível existência de campos magnéticos cósmicos ocultos que permeiam o espaço intergaláctico. Os resultados detalhados desta pesquisa inovadora foram tornados públicos na revista PNAS em 3 de novembro de 2025.

A essência deste trabalho pioneiro residiu na modelagem das cascatas de pares, um processo que é tipicamente iniciado pelos blazares. O propósito era verificar empiricamente as hipóteses existentes sobre a natureza e a força dos campos intergalácticos. Os pesquisadores envolvidos, incluindo o Professor Gianluca Gregori, o Professor Bob Bingham, do STFC Central Laser Facility, e o Professor Subir Sarkar, utilizaram a instalação HiRadMat para gerar pares de elétrons-pósitrons.

Esses pares de partículas foram então direcionados através de uma região de um metro preenchida com plasma circundante. Este arranjo experimental mimetiza a forma como a radiação de um blazar se propaga através do meio intergaláctico. A questão fundamental que impulsionou o experimento dizia respeito ao desaparecimento dos raios gama com energias na faixa de gigaelétron-volts (GeV). De acordo com os cálculos, esses raios deveriam ser gerados como resultado das cascatas originadas por raios de teraelétron-volts (TeV) de energia muito mais alta, emitidos pelos blazares.

Existiam duas explicações principais concorrentes para este déficit de GeV. A primeira sugeria o desvio e a dispersão desses raios por campos magnéticos intergalácticos fracos. A segunda hipótese levantava a possibilidade de uma instabilidade espontânea dentro dos próprios feixes de pares, o que geraria campos magnéticos dispersores de radiação. Contudo, a análise minuciosa do perfil do feixe e das assinaturas magnéticas revelou um resultado surpreendente: o feixe de pares permaneceu notavelmente estreito e quase perfeitamente paralelo.

Este comportamento demonstrou uma autointeração mínima e uma geração insignificante de campos magnéticos próprios. Extrapolando este resultado para as vastas escalas cósmicas, a evidência sugere de forma conclusiva que as instabilidades de feixe-plasma são demasiado tênues para serem a causa do déficit de raios gama de GeV. Consequentemente, esta observação robustece a teoria de que o espaço intergaláctico já está permeado por um campo magnético preexistente.

É altamente provável que este campo seja uma relíquia, herdado das épocas mais primitivas do Universo. Embora esta vitória metodológica, que traz fenômenos cósmicos extremos para o laboratório terrestre, permita a verificação empírica de modelos especulativos, ela aprofunda um mistério crucial: como exatamente este campo magnético primordial foi “semeado” no Universo jovem. Os pesquisadores indicam que a resolução deste enigma pode exigir uma revisão da física que transcende o Modelo Padrão.