{"id":45196,"date":"2023-11-24T15:08:31","date_gmt":"2023-11-24T20:08:31","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=45196"},"modified":"2023-11-24T15:08:33","modified_gmt":"2023-11-24T20:08:33","slug":"el-telescope-array-descubre-el-segundo-rayo-cosmico-de-mayor-energia-jamas-detectado","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2023\/11\/24\/el-telescope-array-descubre-el-segundo-rayo-cosmico-de-mayor-energia-jamas-detectado\/","title":{"rendered":"El Telescope Array descubre el segundo rayo c\u00f3smico de mayor energ\u00eda jam\u00e1s detectado"},"content":{"rendered":"\n<p>En 1991, el experimento Fly&#8217;s Eye de la Universidad de Utah detect\u00f3 el rayo c\u00f3smico de mayor energ\u00eda jam\u00e1s observado. M\u00e1s tarde apodada la part\u00edcula Oh-My-God&#8221;, la energ\u00eda del rayo c\u00f3smico sorprendi\u00f3 a los astrof\u00edsicos. Nada en nuestra galaxia ten\u00eda el poder de producirla, y la part\u00edcula ten\u00eda m\u00e1s energ\u00eda de la que te\u00f3ricamente era posible para los rayos c\u00f3smicos que viajaban a la Tierra desde otras galaxias. En pocas palabras, la part\u00edcula no deber\u00eda existir.<\/p>\n\n\n\n<p>Desde entonces, el Telescope Array ha observado m\u00e1s de 30 rayos c\u00f3smicos de energ\u00eda ultraalta, aunque ninguno se acerca al nivel de energ\u00eda de Dios m\u00edo. Ninguna observaci\u00f3n ha revelado a\u00fan su origen ni c\u00f3mo pueden viajar a la Tierra.<\/p>\n\n\n\n<p>El 27 de mayo de 2021, el experimento Telescope Array detect\u00f3 el segundo rayo c\u00f3smico de energ\u00eda extrema m\u00e1s alto. A 2,4 x 1020 eV, la energ\u00eda de esta \u00fanica part\u00edcula subat\u00f3mica equivale a dejar caer un ladrillo sobre el dedo del pie desde la altura de la cintura. Dirigido por la Universidad de Utah (la U) y la Universidad de Tokio, el experimento utiliz\u00f3 el Telescope Array, que consta de 507 estaciones detectoras de superficie dispuestas en una cuadr\u00edcula que cubre 700 km2 en las afueras de Delta, Utah, en el desierto occidental del estado.<\/p>\n\n\n\n<p>El evento activ\u00f3 23 detectores en la regi\u00f3n noroeste del Telescope Array, extendi\u00e9ndose a lo largo de 48 km2. Su direcci\u00f3n de llegada parec\u00eda ser desde el Vac\u00edo Local, un \u00e1rea vac\u00eda del espacio que bordea la V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-4-3 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Telescope Array detects second highest-energy cosmic ray ever\" width=\"640\" height=\"480\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/9uhYEncyjeE?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><figcaption class=\"wp-element-caption\">La se\u00f1al grabada y la animaci\u00f3n del evento de la part\u00edcula extremadamente energ\u00e9tica, denominada part\u00edcula &#8220;Amaterasu&#8221;. Cr\u00e9dito: Universidad Metropolitana de Osaka<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>&#8220;Las part\u00edculas tienen tanta energ\u00eda que no deber\u00edan verse afectadas por los campos magn\u00e9ticos gal\u00e1cticos y extragal\u00e1cticos. Deber\u00edamos poder se\u00f1alar de d\u00f3nde vienen en el cielo&#8221;, dijo John Matthews, coportavoz de Telescope Array en el U y coautor del estudio. &#8220;Pero en el caso de la part\u00edcula Oh-Dios m\u00edo y esta nueva part\u00edcula, se rastrea su trayectoria hasta su fuente y no hay nada con suficiente energ\u00eda para haberla producido. Ese es el misterio de esto: \u00bfqu\u00e9 diablos est\u00e1 pasando?&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p>En su observaci\u00f3n publicada en la revista Science, una colaboraci\u00f3n internacional de investigadores describe el rayo c\u00f3smico de energ\u00eda ultraalta, eval\u00faa sus caracter\u00edsticas y concluye que estos raros fen\u00f3menos podr\u00edan seguir una f\u00edsica de part\u00edculas desconocida para la ciencia. Los investigadores la llamaron part\u00edcula Amaterasu en honor a la diosa del sol en la mitolog\u00eda japonesa. Las part\u00edculas Oh-My-God y Amaterasu se detectaron utilizando diferentes t\u00e9cnicas de observaci\u00f3n, lo que confirma que, si bien son raros, estos eventos de energ\u00eda ultra alta son reales.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Estos eventos parecen venir de lugares completamente diferentes en el cielo. No es que haya una fuente misteriosa&#8221;, dijo John Belz, profesor de la Universidad y coautor del estudio. &#8220;Podr\u00edan ser defectos en la estructura del espacio-tiempo, la colisi\u00f3n de cuerdas c\u00f3smicas. Quiero decir, s\u00f3lo estoy escupiendo ideas locas que a la gente se le ocurren porque no hay una explicaci\u00f3n convencional&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Aceleradores de part\u00edculas naturales<br><\/strong>Los rayos c\u00f3smicos son ecos de violentos acontecimientos celestes que han despojado a la materia de sus estructuras subat\u00f3micas y la han lanzado a trav\u00e9s del universo casi a la velocidad de la luz. Esencialmente, los rayos c\u00f3smicos son part\u00edculas cargadas con una amplia gama de energ\u00edas que consisten en protones positivos, electrones negativos o n\u00facleos at\u00f3micos completos que viajan a trav\u00e9s del espacio y caen sobre la Tierra casi constantemente.<\/p>\n\n\n\n<p>Los rayos c\u00f3smicos golpean la atm\u00f3sfera superior de la Tierra y destruyen el n\u00facleo de ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno, generando muchas part\u00edculas secundarias. Estos viajan una corta distancia en la atm\u00f3sfera y repiten el proceso, generando una lluvia de miles de millones de part\u00edculas secundarias que se dispersan hacia la superficie. La huella de esta lluvia secundaria es enorme y requiere que los detectores cubran un \u00e1rea tan grande como el Telescope Array. Los detectores de superficie utilizan un conjunto de instrumentaci\u00f3n que brinda a los investigadores informaci\u00f3n sobre cada rayo c\u00f3smico. El momento de la se\u00f1al muestra su trayectoria y la cantidad de part\u00edculas cargadas que golpean cada detector revela la energ\u00eda de la part\u00edcula primaria.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/image-50.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-45212\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Ilustraci\u00f3n art\u00edstica de la astronom\u00eda de rayos c\u00f3smicos de energ\u00eda ultraalta para aclarar fen\u00f3menos extremadamente energ\u00e9ticos en contraste con un rayo c\u00f3smico m\u00e1s d\u00e9bil que se ve impactado por campos electromagn\u00e9ticos. Cr\u00e9dito: Universidad Metropolitana de Osaka\/Universidad de Kyoto\/Ryuunosuke Takeshige<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Debido a que las part\u00edculas tienen carga, su trayectoria de vuelo se asemeja a la de una bola en una m\u00e1quina de pinball mientras zigzaguean contra los campos electromagn\u00e9ticos a trav\u00e9s del fondo c\u00f3smico de microondas. Es casi imposible rastrear la trayectoria de la mayor\u00eda de los rayos c\u00f3smicos, que se encuentran en el extremo bajo al medio del espectro energ\u00e9tico. Incluso los rayos c\u00f3smicos de alta energ\u00eda se ven distorsionados por el fondo de microondas. Las part\u00edculas con energ\u00eda de Oh-My-God y Amaterasu atraviesan el espacio intergal\u00e1ctico relativamente sin doblarse. S\u00f3lo los acontecimientos celestiales m\u00e1s poderosos pueden producirlos.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Las cosas que la gente considera energ\u00e9ticas, como las supernovas, no son lo suficientemente energ\u00e9ticas para esto. Se necesitan enormes cantidades de energ\u00eda, campos magn\u00e9ticos realmente altos para confinar la part\u00edcula mientras se acelera&#8221;, dijo Matthews.<\/p>\n\n\n\n<p>Los rayos c\u00f3smicos de energ\u00eda ultraalta deben superar los 5 x 1019 eV. Esto significa que una sola part\u00edcula subat\u00f3mica lleva la misma energ\u00eda cin\u00e9tica que la bola r\u00e1pida de un lanzador de Grandes Ligas y tiene decenas de millones de veces m\u00e1s energ\u00eda que la que cualquier acelerador de part\u00edculas fabricado por el hombre puede alcanzar. Los astrof\u00edsicos calcularon este l\u00edmite te\u00f3rico, conocido como l\u00edmite de Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK), como la energ\u00eda m\u00e1xima que un prot\u00f3n puede contener al viajar largas distancias antes de que el efecto de las interacciones de la radiaci\u00f3n de fondo de microondas le quite su energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n<p>Las fuentes candidatas conocidas, como n\u00facleos gal\u00e1cticos activos o agujeros negros con discos de acreci\u00f3n que emiten chorros de part\u00edculas, tienden a estar a m\u00e1s de 160 millones de a\u00f1os luz de la Tierra. Los 2,4 x 1020 eV de la nueva part\u00edcula y los 3,2 x 1020 eV de la part\u00edcula &#8220;Oh-My-God&#8221; superan f\u00e1cilmente el l\u00edmite.<\/p>\n\n\n\n<p>Los investigadores tambi\u00e9n analizan la composici\u00f3n de los rayos c\u00f3smicos en busca de pistas sobre sus or\u00edgenes. Una part\u00edcula m\u00e1s pesada, como los n\u00facleos de hierro, es m\u00e1s pesada, tiene m\u00e1s carga y es m\u00e1s susceptible a doblarse en un campo magn\u00e9tico que una part\u00edcula m\u00e1s ligera hecha de protones de un \u00e1tomo de hidr\u00f3geno. Es probable que la nueva part\u00edcula sea un prot\u00f3n. La f\u00edsica de part\u00edculas dicta que un rayo c\u00f3smico con energ\u00eda m\u00e1s all\u00e1 del l\u00edmite GZK es demasiado poderoso para que el fondo de microondas distorsione su trayectoria, pero rastrear su trayectoria apunta hacia el espacio vac\u00edo.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Tal vez los campos magn\u00e9ticos sean m\u00e1s fuertes de lo que pens\u00e1bamos, pero eso no est\u00e1 de acuerdo con otras observaciones que muestran que no son lo suficientemente fuertes como para producir una curvatura significativa en estas energ\u00edas de 1020 electronvoltios&#8221;, dijo Belz. &#8220;Es un verdadero misterio&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Ampliando la huella<br><\/strong>El Telescope Array est\u00e1 en una posici\u00f3n \u00fanica para detectar rayos c\u00f3smicos de energ\u00eda ultra alta. Se encuentra a unos 1.200 m, el punto \u00f3ptimo de elevaci\u00f3n que permite el m\u00e1ximo desarrollo de las part\u00edculas secundarias, pero antes de que comiencen a desintegrarse. Su ubicaci\u00f3n en el desierto occidental de Utah proporciona condiciones atmosf\u00e9ricas ideales de dos maneras: el aire seco es crucial porque la humedad absorber\u00e1 la luz ultravioleta necesaria para la detecci\u00f3n; y los cielos oscuros de la regi\u00f3n son esenciales, ya que la contaminaci\u00f3n lum\u00ednica generar\u00e1 demasiado ruido y oscurecer\u00e1 los rayos c\u00f3smicos.<\/p>\n\n\n\n<p>Los astrof\u00edsicos todav\u00eda est\u00e1n desconcertados por este misterioso fen\u00f3meno. El Telescope Array se encuentra en medio de una expansi\u00f3n que esperan ayude a resolver el caso. Una vez terminado, se ampliar\u00e1n 500 nuevos detectores de centelleo. El Telescope Array tomar\u00e1 muestras de lluvias de part\u00edculas inducidas por rayos c\u00f3smicos en 2.900 km2, un \u00e1rea casi del tama\u00f1o de Rhode Island. Se espera que la huella m\u00e1s grande capture m\u00e1s eventos que arrojen luz sobre lo que est\u00e1 sucediendo.<\/p>\n\n\n\n<p>Fuente: <a href=\"https:\/\/phys.org\/news\/2023-11-telescope-array-second-highest-energy-cosmic-ray.html\">Phys.org<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En 1991, el experimento Fly&#8217;s Eye de la Universidad de Utah detect\u00f3 el rayo c\u00f3smico de mayor energ\u00eda jam\u00e1s observado. M\u00e1s tarde apodada la part\u00edcula Oh-My-God&#8221;, la energ\u00eda del rayo c\u00f3smico sorprendi\u00f3 a los astrof\u00edsicos. 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