Científicos han detectado los rayos cósmicos más energéticos jamás descubiertos, y están siendo producidos por fuentes misteriosas relativamente cercanas a la Tierra. Los rayos, que consisten en electrones y sus contrapartes de antimateria, los positrones, fueron observados a energías de hasta 40 teraelectronvoltios (TeV), o 40.000 veces la energía de la luz visible.
Detectados por el observatorio del Sistema Estereoscópico de Alta Energía (HESS por sus siglas en inglés) en Namibia, los rayos pierden energía a medida que viajan a través del espacio debido a sus interacciones con la luz y los campos magnéticos. Esto significa que para que se detecten rayos de esta energía, sus fuentes deben estar relativamente cerca. Sin embargo, se desconoce qué es exactamente lo que los produce. Los investigadores publicaron sus hallazgos el 25 de noviembre en la revista Physical Review Letters.
“Este es un resultado importante, ya que podemos concluir que los CRe [electrones de rayos cósmicos] medidos probablemente se originan de muy pocas fuentes en las proximidades de nuestro propio sistema solar, hasta un máximo de unos pocos miles de años luz de distancia, una distancia muy pequeña en comparación con el tamaño de nuestra galaxia”, dijo en un comunicado la autora correspondiente Kathrin Egberts, directora de física experimental de astropartículas en la Universidad de Potsdam en Alemania. A modo de comparación, la Vía Láctea tiene unos 100.000 años luz de diámetro.
Los rayos cósmicos son partículas de alta energía producidas por el sol; explosiones estelares llamadas supernovas; estrellas de neutrones que giran rápidamente llamadas púlsares; y otras fuentes desconocidas. Cuando los rayos chocan contra la atmósfera superior de la Tierra, se rompen en lluvias de partículas que son detectables en la superficie de la Tierra. Pero reconstruir los rayos que produjeron estas lluvias de partículas es una tarea minuciosa e incierta.
Para encontrar los electrones de los rayos cósmicos, los investigadores utilizaron el observatorio HESS, un conjunto de cinco telescopios de 12 metros en el altiplano de Khomas, en Namibia. Durante una década, los telescopios escanearon la atmósfera superior en busca de débiles señales de radiación Cherenkov dejadas por los rayos que se mueven rápidamente. Del mismo modo que un avión que viaja más rápido que la velocidad del sonido crea un estampido sónico, una partícula que se mueve a través de un medio que ralentiza la velocidad de la luz crea un débil resplandor azul a su alrededor.
Al buscar este resplandor y utilizar algoritmos sofisticados para filtrar el ruido, los científicos crearon un espectro de energía para los rayos que golpean la Tierra con un detalle sin precedentes. Las cantidades de estos rayos disminuyeron drásticamente en escalas de energía más altas, lo que significa que será difícil para los detectores espaciales más pequeños encontrarlos en cantidades suficientes. Sin embargo, la presencia de partículas particularmente energéticas dio a los científicos una indicación clara de que al menos algunas de las fuentes de los rayos están cerca de nuestro planeta.
“Los flujos muy bajos a mayores TeV limitan las posibilidades de que las misiones espaciales compitan con esta medición”, dijo en la declaración el autor correspondiente Mathieu de Naurois, investigador del Centro Nacional Francés de Investigación Científica en París. “Por lo tanto, nuestra medición no solo proporciona datos en un rango de energía crucial y previamente inexplorado, lo que afecta nuestra comprensión del vecindario local, sino que también es probable que siga siendo un punto de referencia para los próximos años”.
Fuente: Live Science.
