A Universidade de Oxford, em colaboração com cientistas de vários países, utilizou o Super Síncrotron de Prótons do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) para gerar com sucesso uma bola de fogo de plasma em laboratório, realizando pela primeira vez um estudo experimental da estabilidade dos jatos de plasma de blazares. Os resultados foram publicados na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) e oferecem uma nova perspectiva para investigar a origem dos raios gama ausentes e dos campos magnéticos ocultos no universo.

A equipe de pesquisa gerou pares elétron-pósitron através do Super Síncrotron de Prótons e os injetou em um plasma ambiental de um metro de comprimento, simulando o processo físico de propagação dos blazares no espaço intergaláctico. Os blazares são galáxias ativas alimentadas por buracos negros supermassivos, cujos feixes de partículas quase na velocidade da luz produzem raios gama na faixa de trilhões de elétron-volts. A teoria prevê que esses raios deveriam interagir com a luz de fundo e gerar raios gama de baixa energia, mas telescópios espaciais nunca conseguiram observar tais sinais.

Os resultados experimentais mostraram que, diferentemente das previsões teóricas, o feixe elétron-pósitron manteve uma propagação estável dentro do plasma, sem apresentar perturbações significativas nem campos magnéticos autoinduzidos. O professor Gianluca Gregori, do Departamento de Física da Universidade de Oxford, afirmou: “Nossa pesquisa demonstra como os experimentos de laboratório podem ajudar a preencher a lacuna entre teoria e observação, aprofundando nossa compreensão dos objetos astrofísicos observados por satélites e telescópios terrestres.”

Essa descoberta apoia a hipótese da existência de campos magnéticos primordiais no espaço intergaláctico, possivelmente formados nos estágios iniciais do universo. O professor Bob Bingham, coautor do estudo, destacou: “Esses experimentos mostram como a astrofísica de laboratório pode testar teorias de alta energia do cosmos. Ao reproduzir em laboratório as condições de plasma relativístico, podemos medir os processos que moldam a evolução dos jatos cósmicos.”

Os pesquisadores acreditam que a formação de campos magnéticos em um universo primitivo homogêneo pode exigir novos mecanismos físicos além do Modelo Padrão. Instalações de observação como o futuro Conjunto de Telescópios Cherenkov (CTA) devem fornecer dados de maior resolução para testar ainda mais essas teorias. O professor Subir Sarkar, também coautor, afirmou que o experimento inovador abre novos caminhos para explorar questões fundamentais sobre o universo.

O estudo recriou em laboratório ambientes extremos do cosmos, oferecendo evidências experimentais cruciais para compreender os mecanismos de propagação dos jatos de plasma de blazares e a origem dos campos magnéticos do universo.