En los últimos años, los científicos han avanzado en la confirmación de la presencia de diversas partículas en el ámbito de la física con cada nuevo hallazgo. El célebre “Bosón de Higgs“, conocido como la “Partícula de Dios”, representa una de estas entidades. Otro ejemplo es la partícula denominada “¡Dios mío!”, un rayo cósmico de energía inimaginable.

Pero recientemente, investigadores japoneses han identificado una partícula de extrema energía descendiendo hacia la Tierra, bautizándola como “Amaterasu” en honor a la diosa del sol y el universo en la mitología japonesa. Su potencia, equivalente a 2.4 billones de veces la de un rayo convencional, desafía explicaciones y apunta a fenómenos astronómicos más allá del modelo estándar.

Amaterasu y los rayos cósmicos

Diosa Amaterasu. Crédito: Shunsai Toshimasa / Wikimedia Commons

En 2021, científicos japoneses detectaron el segundo rayo cósmico más enérgico registrado hasta la fecha, denominándolo Amaterasu, como detallado en un artículo científico publicado en Science. Un nuevo artículo en la revista Nature confirma su existencia.

El impacto del rayo sobre la Tierra fue capturado por el proyecto del Telescopio Array, liderado por el profesor asociado Toshihiro Fujii de la Universidad Metropolitana de Osaka. El Telescope Array, equipado con más de 500 detectores de superficie, abarca unos 700 kilómetros cuadrados en las afueras de Delta, Utah.

Para comprender a Amaterasu, es esencial saber que los rayos cósmicos son partículas subatómicas de alta energía que viajan a velocidades cercanas a la de la luz. Técnicamente, un rayo cósmico es un núcleo atómico formado por un protón o grupos de protones y neutrones. Mientras la mayoría proviene del Sol, otros tienen orígenes más allá de nuestro sistema solar.

Fueron descubiertos por primera vez en 1912 por Victor Hess, los rayos cósmicos fueron detectados mediante ascensos en un globo de hidrógeno para medir la radiación atmosférica con un electroscopio. La tasa de ionización resultó tres veces mayor que al nivel del mar, refutando teorías contrarias. Las huellas de los rayos cósmicos en una cámara de niebla se asemejan a líneas blancas, similares a las estelas de un avión.

Origen desconocido

Representación de un rayo cósmico. Crédito de imagen: Osaka Metropolitan University / L-INSIGHT, Kyoto University / Ryuunosuke Takeshige

El Telescope Array ha captado más de 30 UHECR desde que comenzó a funcionar. Aun así, el coautor Toshihiro Fujii de la Universidad Metropolitana de Osaka en Japón “pensó que debía haber habido un error” cuando el experimento detectó la partícula “Amaterasu”.

Al igual que su predecesora de 1991, los astrónomos están desconcertados sobre el origen de la partícula. El seguimiento de su trayectoria los llevó a un área vacía del espacio conocida como el “Vacío Local” que limita con nuestra galaxia.

“Las partículas tienen tanta energía que no deberían verse afectadas por los campos magnéticos galácticos y extragalácticos. Deberías poder señalar de dónde vienen en el cielo”.

Así explicó el coautor John Matthews, coportavoz de Telescope Array en la Universidad de Utah.

Se podría entender mucho más una vez se amplíe el Telescopio Array, añadiendo 500 nuevos detectores que ampliarían el área de detección a 2,900 kilómetros cuadrados. Esto debería incrementar la frecuencia con la que detectan este tipo de UHECR.

John Beltz, coautor del estudio y también de la Universidad de Utah, declaró:

“Estos eventos parecen venir de lugares completamente diferentes en el cielo. No es que haya una fuente misteriosa. Podrían ser defectos en la estructura del espacio-tiempo, cuerdas cósmicas en colisión. Quiero decir, solo estoy escupiendo ideas locas que a la gente se le ocurren porque no hay una explicación convencional. Quizás los campos magnéticos sean más fuertes de lo que pensábamos, pero eso no está de acuerdo con otras observaciones que muestran que no son lo suficientemente fuertes como para producir una curvatura significativa en estas energías de diez a veinte electronvoltios. Es un verdadero misterio”.

¿Tendrán algún impacto en la salud?

Otra recreación sobre el Rayo Cósmico. Crédito de imagen: Osaka Metropolitan University / Kyoto University / Ryuunosuke Takeshige

Según el Organismo Internacional de Energía Atómica (IAEA), los rayos cósmicos son partículas subatómicas con una energía extremadamente elevada que se desplazan por el espacio y finalmente bombardean la superficie terrestre. Es común que estos rayos impacten contra la Tierra, y los expertos distinguen dos tipos: los solares, relacionados con las partículas emitidas por el sol, y los galácticos, generados por los restos de supernovas, es decir, la explosión de estrellas.

Estas partículas no tienen un impacto directo sobre nosotros gracias a la presencia de un campo magnético que actúa como protector. Sin embargo, en algunas ocasiones, esta radiación cósmica alcanza a la población, aunque a niveles tan bajos que no representan una amenaza significativa, según informa la IAEA.

Existen excepciones, como en el caso de los astronautas. Su exposición a la radiación galáctica es considerablemente más alta que la de cualquier ciudadano en la Tierra. Aunque se han realizado varios estudios que vinculan la radiación con posibles daños biológicos y cambios en el ADN, es importante considerar estas excepciones en contextos profesionales específicos.

Por el momento, este tipo de eventos astronómicos solamente aumentan el imaginario de las personas y desconciertan a los científicos. Aún queda mucho camino para comprender sus orígenes y saber por qué se forman y el impacto real en nuestro mundo.

Una investigación científica ha sido publicada en la revista Nature.

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