Uma colaboração científica internacional, liderada por pesquisadores da Universidade de Oxford, alcançou um marco experimental ao gerar esferas de plasma, apelidadas de 'bolas de fogo', no acelerador Super Próton Síncrotron (SPS) do CERN, em Genebra. O trabalho, detalhado em uma publicação na PNAS em 3 de novembro de 2025, tem como objetivo principal esclarecer um mistério persistente na astrofísica: a notável ausência de raios gama de baixa energia no Universo, um fenômeno que aponta para a influência de campos magnéticos cósmicos ainda não observados diretamente.
O experimento utilizou a instalação HiRadMat do CERN para produzir pares elétron-pósitron por meio do SPS, injetando-os em seguida em um plasma com um metro de extensão. Esta configuração serviu como análogo laboratorial para simular a cascata de partículas que seria esperada de raios gama de teraeletron-volts (TeV) ao se propagarem pelo espaço intergaláctico. A anomalia central que motiva a pesquisa é que, embora os blazares emitam jatos de raios gama de alta energia (TeV), as interações subsequentes com a luz estelar deveriam gerar raios gama de gigaeletron-volts (GeV), os quais não foram detectados por telescópios espaciais como o Fermi.
A equipe internacional concluiu que a instabilidade do feixe observada no análogo de laboratório é insuficiente para justificar o desaparecimento desses raios gama de GeV. Este resultado sugere fortemente a necessidade de considerar a influência de campos magnéticos externos e mais antigos no cosmos, que seriam capazes de defletir as partículas. A metodologia inovadora de empregar o SPS e o HiRadMat para testar hipóteses sobre interações de partículas de alta energia abre uma nova via para a compreensão do ambiente astrofísico extremo.
Esta pesquisa representa um avanço significativo na astrofísica experimental, replicando um fenômeno cósmico complexo em um ambiente controlado. A compreensão da interação entre partículas carregadas e campos magnéticos é crucial para a modelagem de ambientes extremos, como os encontrados em torno de buracos negros supermassivos que alimentam os blazares. A capacidade de recriar a geração de pares elétron-pósitron sob condições de alta energia permite aos cientistas refinar os parâmetros para os modelos cosmológicos, buscando mapear a estrutura invisível que molda a propagação da luz mais energética do cosmos.