Los científicos dicen que los misteriosos rayos cósmicos observados en Utah provienen de fuera de nuestra galaxia

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SALT LAKE CITY — Los científicos espaciales que buscan comprender los misteriosos orígenes de los poderosos rayos cósmicos han descubierto una partícula extremadamente rara y de alta energía que creen que viajó a la Tierra desde fuera de la Vía Láctea.

La energía de esta partícula subatómica, invisible a simple vista, equivale a dejar caer un ladrillo en el dedo del pie desde la altura de la cintura, según los autores del estudio. Nueva búsqueda Fue publicado el jueves en la revista Science. El estudio encontró que rivaliza con los rayos cósmicos más energéticos jamás observados, que fueron descubiertos en 1991.

Los rayos cósmicos son partículas cargadas que viajan por el espacio y caen constantemente sobre la Tierra. El Sol puede emitir rayos cósmicos de baja energía, pero los rayos cósmicos de energía extremadamente alta son excepcionales. Se cree que viajan a la Tierra desde otras galaxias y fuentes extragalácticas.

«Si extiendes la mano, (un rayo cósmico) pasa a través de tu palma cada segundo, pero esto es realmente algo de baja energía», dijo el coautor del estudio John Matthews, profesor de investigación de la Universidad de Utah.

«Cuando recibes estos rayos de alta energía (rayos cósmicos), es más bien uno por kilómetro cuadrado por siglo. Nunca pasan por tu mano».

A pesar de años de investigación, los orígenes exactos de estas partículas de alta energía siguen sin estar claros. Se cree que están relacionados con los fenómenos más energéticos del universo, como los que involucran agujeros negros, explosiones de rayos gamma y núcleos galácticos activos, pero los fenómenos más grandes descubiertos hasta ahora parecen surgir del vacío o del espacio vacío, donde se encuentran violentos fenómenos celestes. Las fuerzas no existen. Sucedieron acontecimientos.

Seguimiento de rayos cósmicos de alta energía

La partícula recién descubierta, llamada partícula Amaterasu en honor a la diosa del sol en la mitología japonesa, fue observada por un observatorio de rayos cósmicos en el desierto occidental de Utah conocido como Telescope Array.

El conjunto de telescopios, que entró en funcionamiento en 2008, consta de 507 detectores de superficie del tamaño de una mesa de ping-pong que cubren un área de 270 millas cuadradas. Detectó más de 30 rayos cósmicos de alta energía, pero ninguno más grande que la partícula Amaterasu, que golpeó la atmósfera sobre Utah el 27 de mayo de 2021, enviando partículas secundarias a la Tierra, donde los detectores las recogieron, según el estudio.

«Puedes observar la cantidad de partículas que golpean cada detector, y eso te dice cuál es la energía del rayo cósmico primario», dijo Matthews.

Este evento excitó 23 detectores de superficie, con una energía calculada de aproximadamente 244 eV. El rayo cósmico más energético jamás observado, detectado hace más de 30 años, fue de 320 eV.

Como referencia, 1 exaelectronvoltio equivale a mil millones de gigaelectronvoltios y 1 gigaelectronvoltio equivale a mil millones de electronvoltios. Esto haría que la partícula de Amaterasu tuviera 244.000.000.000.000.000.000 MeV. En comparación, la energía típica de un electrón en una aurora es de 40.000 MeV, Según la NASA.

Los rayos cósmicos de alta energía transportan decenas de millones de veces más energía que cualquier acelerador de partículas fabricado por el hombre, como un acelerador de partículas. Gran Colisionador de HadronesGlenys Farrar, profesora de física de la Universidad de Nueva York, explicó que se trata del acelerador más potente jamás construido.

«Lo que se necesita es una región con campos magnéticos muy altos, como un LHC supergrande, pero natural. Las condiciones requeridas son verdaderamente excepcionales, por lo que las fuentes son muy, muy raras y las partículas están dispersas por todo el vasto universo, por lo que las partículas están dispersas por todo el vasto universo, por lo que no están involucradas en el estudio», dijo Farrar, que no participó en el estudio, por correo electrónico. «Las posibilidades de que un asteroide colisione con la Tierra son muy pequeñas».

La atmósfera protege en gran medida a los humanos de los efectos nocivos de las partículas, incluso de los rayos cósmicos. A veces provoca un mal funcionamiento de la computadora. Las partículas, y la radiación espacial en general, plantean un mayor riesgo para los astronautas, con el potencial de causar daños estructurales al ADN y alterar muchos procesos celulares. Según la NASA.

fuente misteriosa

La fuente de estas partículas ultraenergéticas desconcierta a los científicos.

Los dos rayos cósmicos más grandes registrados aparecieron «un poco al azar»: cuando se rastrean sus trayectorias, parece que no hay nada con suficiente energía para producir tales partículas, dijo Matthews, portavoz de Telescope Array Collaboration. La partícula Amaterasu, en concreto, parece haberse originado en lo que se conoce como el vacío local, una región vacía del espacio que bordea la Vía Láctea.

«Si nos fijamos en los dos eventos de mayor energía (el que acabamos de encontrar, la partícula de 1991), no parecen indicar nada. Deben ser algo relativamente cercano. Los astrónomos que usan telescopios visibles no pueden verlos. » «Cualquier cosa realmente grande y violenta», dijo Matthews.

«Proviene de un área que se siente como un espacio vacío local. Es un vacío. Entonces, ¿qué está pasando?»

Una ampliación del conjunto de telescopios puede proporcionar algunas respuestas. Una vez completados, 500 nuevos detectores permitirán que el conjunto de telescopios capture lluvias de partículas generadas por rayos cósmicos en un área de 1.120 millas cuadradas, un área aproximadamente del tamaño del planeta Tierra. Rhode IslandSegún un comunicado de la Universidad de Utah.

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