Rayos cósmicos que se envían hacia la Tierra no provienen de donde pensábamos, dicen los científicos

Los investigadores pueden estar seguros de que tales rayos cósmicos nos están alcanzando, y a velocidades tan altas

Andrew Griffin
domingo 14 marzo 2021 01:37
NO COMMENT | Paseo espacial en la Estación Espacial Internacional
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Los rayos cósmicos que bombardean la Tierra no provienen de donde pensamos, dicen los científicos, y podríamos haber encontrado su fuente.

Durante décadas, los investigadores han pensado que los rayos cósmicos que llegan a la Tierra desde los bordes de la galaxia comienzan en estrellas que se convierten en supernovas. Eso sucede cuando crecen tanto que no pueden soportar sus propios núcleos y explotan.

Los investigadores pueden estar seguros de que tales rayos cósmicos nos están alcanzando, y a velocidades tan altas, debido a experimentos que incluyen el observatorio High-Altitude Water Cherenkov (HAWC) cerca de Puebla, México, que utiliza grandes tanques metálicos de agua que se iluminan cuando se golpeado por partículas de alta energía.

Pero los científicos ahora dicen que esas partículas de alta energía no parecen provenir de supernovas, ya que no son lo suficientemente poderosas para hacerlo con las grandes cantidades de energía que se han observado. Aunque las supernovas pueden destruir todo un sistema solar, no tienen el poder de golpearnos con rayos tan energéticos, dicen los investigadores.

En cambio, los rápidos rayos cósmicos de hecho parecen provenir de cúmulos de estrellas que sirven como aceleradores y lanzan las partículas a través de la galaxia con cantidades tan intensas de energía, según una nueva investigación.

Los artículos que describen los nuevos hallazgos, que los investigadores describen como un cambio de paradigma, se han publicado en Nature Astronomy y Astrophysical Journal Letters.

Si bien se ha supuesto que esos rayos provienen de los remanentes de supernovas, los investigadores dicen que es teóricamente difícil de explicar, y no ha habido evidencia de que los rayos cósmicos muy energéticos provengan de tal supernova.

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Los investigadores ya habían visto indicios de que podrían ser los cúmulos estelares los responsables. Pero ahora han visto la confirmación de que pueden hacerlo, en un trabajo que analizó el Cygnus Cocoon, una "superburbuja" que rodea un área donde se están formando estrellas masivas.

Tales regiones de formación de estrellas parecen ser las principales candidatas para "PeVatrons", dicen los investigadores. (PeVatrons es el nombre de los aceleradores PeV, donde los petaelectronvoltios o PeV son un marcador de la cantidad de energía necesaria para mover partículas a velocidades tan altas).

"Ha habido varios otros indicios de que los cúmulos de estrellas podrían ser parte de la historia", dijo Henrike Fleischhack, uno de los investigadores del estudio, en un comunicado. "Ahora estamos recibiendo la confirmación de que son capaces de alcanzar las energías más elevadas".

Los cúmulos de estrellas están formados por los restos de una supernova. También se conocen como cunas estelares y están formadas por vientos y nubes de escombros que se acumulan en zonas violentas y extremas del espacio.

Como su nombre indica, están llenos de cientos de estrellas agrupadas en un número muy limitado de espacio: cientos de objetos masivos conocidos como tipo espectral O y tipo B se encuentran reunidos en áreas de poco más de 100 años luz de diámetro.

Es entre esas estrellas donde los rayos cósmicos atraviesan el universo.

“Las estrellas espectrales de tipo O son las más masivas”, dijo Binita Hona, otra de las muchas investigadoras de los nuevos artículos. "Cuando sus vientos interactúan entre sí, se forman ondas de choque, que es donde ocurre la aceleración".

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