O sistema estelar Cygnus X-3 pode acelerar prótons a energias colossais de várias dezenas de petaelétron-volts. Essa conclusão se baseia em raios gama detectados até 3,7 PeV na atmosfera terrestre.
Cygnus X-3 está a cerca de 24.000 anos-luz, na constelação do Cisne. Ele associa uma estrela massiva a um objeto compacto, provavelmente um buraco negro ou uma estrela de nêutrons. Matéria circula entre os dois astros e alimenta jatos poderosos.
Vista geral de Cygnus X-3: a estrela do tipo WN 4-6 (em azul) e o objeto compacto cercado por um disco de acreção (em vermelho).
Imagem Wikimedia
Os pesquisadores usaram o LHAASO, um vasto observatório instalado na China. Ele não detecta diretamente os prótons acelerados: observa as cascatas de partículas produzidas na atmosfera terrestre por raios gama extremamente energéticos vindos do espaço.
Os dados revelam raios gama recebidos dessa parte do céu variando de 0,06 a 3,7 PeV. Essa variabilidade corresponde àquela das emissões de Cygnus X-3. Uma possível modulação ligada à órbita do sistema também aparece.
Os raios gama poderiam ser produzidos quando prótons acelerados encontram matéria ao redor. Nessa interpretação chamada hadrônica, os prótons devem atingir várias dezenas de PeV para chegar à Terra com tal energia. O sistema se tornaria então um “super-PeVatron”, capaz de atingir energias extremas.
Futuras observações simultâneas em raios gama, raios X e ondas de rádio deverão esclarecer o mecanismo em jogo. Elas também poderão verificar a modulação orbital e determinar se Cygnus X-3 contribui realmente para os raios cósmicos mais energéticos da nossa galáxia.