Los investigadores han hallado la primera evidencia de neutrinos cósmicos de alta energía, partículas subatómicas fantasmales que viajan sin obstáculos miles de millones de años luz hacia la Tierra desde los entornos más extremos del universo.
Los investigadores han hallado la primera evidencia de neutrinos cósmicos de alta energía, partículas subatómicas fantasmales que viajan sin obstáculos miles de millones de años luz hacia la Tierra desde los entornos más extremos del universo.
Estas observaciones fueron hechas por el observatorio de neutrinos IceCube en la estación Amundsen-Scott en el polo sur y posteriormente confirmadas por telescopios terrestres y espaciales de todo el mundo. Estos incluyen el Gran Telescopio Cherenkov de Imagen Gama Atmosférica, conocido como Magic, en las Islas Canarias y el Telescopio Espacial Fermio de Rayos Gamma en órbita de la NASA.
Mapa de los avistamientos y avisos de Ice Cube:
Dos artículos científicos publicados en la revista Science sugieren que las partículas energéticas pueden provenir de los chorros de agujeros negros supermasivos: objetos astrofísicos llamados blazares debido a la luz brillante que emiten hacia la Tierra. Según los investigadores, uno de estos blazares es una ‘fuente potencial’, ya que registraron una alerta automatizada enviada por IceCube el 22 de septiembre de 2022 en todo el mundo.
Este avance ayudó a resolver el rompecabezas de los científicos sobre qué envía partículas subatómicas como neutrinos y protones a través del universo. Para ello, se ha creado un sistema de aviso en tiempo real, que se activa por un único neutrino (partícula subatómica) de alta energía que golpea un núcleo atómico del hielo antártico en los detectores IceCube o cerca.
‘Este resultado realmente destaca la importancia de un enfoque de respuestas múltiples en esta investigación’, dice el científico Erik Blaufuss del Departamento de Física de la Universidad de Maryland (UMD), que dirigió el desarrollo y la implementación del IceCube alta energía en los últimos años. . sistema de aviso de eventos. ‘Cualquier observación por sí sola probablemente no nos habría permitido reproducir lo que realmente está ocurriendo en esta fuente’, añade.
El Telescopio Fermi fue el primero en detectar un aumento de la actividad de los rayos gamma de TXS 0506+056 en dirección a los neutrinos IceCube a 0,06 grados después de una década de observar esta fuente. Esta observación fue más fuerte en los rayos gamma, los fotones más energéticos.
Los rayos cósmicos se descubrieron por primera vez en 1912 como la existencia de estas partículas altamente energéticas que caen constantemente del espacio en la Tierra. Su existencia ha planteado preguntas como: ¿qué crea y arroja estas partículas a distancias tan grandes? o de dónde vienen?
Los rayos cósmicos son partículas cargadas cuyas trayectorias se doblan por los campos magnéticos que llenan el espacio; sin embargo, los potentes aceleradores cósmicos que los generan también producen neutrinos, que están sin carga y, por tanto, no se ven afectados por los campos magnéticos más fuertes. Como los neutrinos raramente interactúan con la materia y apenas tienen demasiado, los neutrinos han viajado casi continuamente desde sus inicios, dando a los científicos una indicación casi directa de su fuente.
La detección de los neutrinos más energéticos requiere un detector de partículas masivos, e IceCube es el mayor del mundo por volumen. El detector, que cubre un kilómetro cúbico de hielo puro y profundo a una milla por debajo de la superficie del polo sur, está formado por más de 5.000 sensores de luz dispuestos en una cuadrícula.
Cuando un neutrino interacciona con el núcleo de un átomo, crea una partícula cargada secundaria, que a su vez crea un cono de luz azul característico que IceCube detecta e imágenes a través de la serie de cámaras sensibles del detector. Dado que la partícula cargada y la luz que emite siguen esencialmente la dirección de los neutrinos, proporcionan a los científicos un camino de regreso a la fuente.
Las partículas de particular interés para el equipo de IceCube proporcionan un impulso más energético. El neutrino que alertó a los telescopios de todo el mundo tenía una energía de unos 300 TeV. (La energía de los protones que circulan en el anillo de 26,7 km del Gran Colisionador de Hadrones es de 6,5 TeV.)
Tras el 22 de septiembre, el equipo de detección de IceCube revisó rápidamente los datos de los detectores archivados y encontró más de una docena de neutrinos astrofísicos detectados en 2022 al final y en 2022 al principio coincidiendo con el mismo blazar, TXS 0506+. 056. refuerza significativamente la detección inicial de un único neutrino de alta energía y se añade a un número creciente de datos que muestran que TXS 0506+056 es el primer acelerador de neutrinos de alta energía conocido. cósmico
Michael Montero es especialista en Astronomía, cuenta con años de experiencia en observatorios y está especializado en avistamiento a media distancia. También ha preparado a algunos grupos de iniciados en astronomía. Una de sus aficiones más importantes es la observación de astros en la naturaleza, que practica cuando sus viajes y trabajo se lo permiten.