Descubren de dónde provienen las «partículas fantasma» de alta energía

Descubren de dónde provienen las «partículas fantasma» de alta energíaScience

El 22 de septiembre de 2017 un equipo de científicos detectaron la fuente de un neutrino cósmico de alta energía proveniente de fuera de nuestra galaxia. Se le denominó «partícula fantasma» debido a que viajó aproximadamente 4 mil millones de años luz para llegar hasta la Tierra, y se originó en un objeto altamente energético llamado blazar.

Este hallazgo no solo confirma que los blazars son fuentes de neutrinos de alta energía, también establece un nuevo campo de estudio: la astrofísica de neutrinos.

Es un descubrimiento sorprendente, que no solo confirma blazars como fuente de neutrinos de alta energía, sino que también establece un nuevo campo de estudio: multi-messenger neutrino astrophysics (astrofísica de neutrinos multi-mensajero, en español), es decir, esto aumentará nuestra capacidad para identificar las fuentes de neutrinos y ayudar a resolver problemas de larga data en astrofísica, como el origen de los rayos cósmicos

Desde que fueron detectados en 2012, los neutrinos extragalácticos de alta energía han sido un misterio para los astrofísicos. Cabe resaltar que el primer descubrimiento fue realizado utilizando el detector de neutrinos esepcializado IceCube en el Polo Sur.

Este tipo de partículas son extremadamente raras, tienen una masa que es casi cero, viajan a la velocidad de la luz y no reaccionan al contacto con la materia normal, es decir como un «fantasma».

En este mismo momento miles de millones de neutrinos están acelerando hacia ti, sin embargo no interactúan con la materia, y por esa razón el detector IceCube se encuentra en el Polo Sur, porque en pocas ocasiones los neutrinos suelen interactuar con el hielo creando un destello de luz.

IceCube detecta los neutrinos cuando estos se adentran en el hielo de la Antártida, donde detecta los fotones causados por las colisiones.

Los neutrinos detectados en 2012 superaron un petaelectronvolt en energía, muy superior al detectado en septiembre (300 teraelectronvoltios), pero eso no fue impedimento para su detección. Una característica que refleja que para los neutrinos el resto del universo no existe es que siempre viajan en línea recta, traspasando la materia.

Una visualización de la detección de neutrinos en los sensores subterráneos de IceCube

Una visualización de la detección de neutrinos en los sensores subterráneos de IceCube. Crédito: IceCube Collaboration

Utilizando esta detección, ahora un equipo de científicos ha podido determinar de dónde vino esta pequeña partícula subatómica.

Su origen es un blazar a 4 mil millones de años luz denominado TXS 0506+056, ubicada al lado de Orión. Este hallazgo indica que los rayos cósmicos de alta energía también provienen del mismo lugar.

Un blazar es un tipo de cuásar, una galaxia con un colosal agujero negro activo en su centro que expulsa grandes cantidades de energía al mismo tiempo que devora la materia a su alrededor.

Sin embargo, este blazar tiene un ángulo que lo hace apuntar directamente hacia nosotros, y uno de los chorros que fluyen desde las regiones polares de su agujero negro se encuentra en nuestra dirección.

Francis Halzen, físico de la University of Wisconsin-Madison y científico principal del IceCube Neutrino Observatory, dijo en un comunicado:

Es interesante que se haya producido un consenso general en la comunidad astrofísica de que los blazars probablemente no sean fuentes de rayos cósmicos, y aquí estamos”.

Luego de la detección realizada en 2017, los científicos entraron en un estado de máxima alerta. A partir de ese momento otras detecciones fueron realizadas en los datos de IceCube, hallando más de una docena de neutrinos desde 2014 hasta inicios de 2015 y en el mismo lugar.

Los hallazgos han sido corroborados con las observaciones realizadas mediante dos telescopios de rayos gamma: Fermi Gamma-ray Space Telescope, y el  Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC) en las Islas Canarias.

Se lograron detectar destellos de actividad de rayos gamma de alta energía proveniente de TXS 0506+056.

Además, las observaciones también fueron realizadas usando el espectro de radio. Todo este trabajo ahora evidencia que el blazar es el primer acelerador conocido de neutrinos de mayor energía y de rayos cósmicos.

Albrecht Karle, físico de la UW-Madison, dijo en un comunicado:

Todas las piezas encajan. La llamarada de neutrinos en nuestros datos de archivo se convirtió en confirmación independiente. Junto con las observaciones de otros observatorios, es una evidencia convincente de que este blazar es una fuente de neutrinos extremadamente energéticos y, por lo tanto, de rayos cósmicos de alta energía”.

Se han publicado dos artículos científicos en la revista Science, y puede leerlos en los siguientes enlace: ENLACE 1 y ENLACE 2.

Una publicación de CodigoOculto.com – Autor: Fernando T. – Todos los derechos reservados.

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