La Tierra acaba de ser impactada con rayos gamma de mayor energía jamás registrados, pero los científicos aun no saben quien los lanzo

Los rayos gamma, que registraron más de 100 teraelectrolvoltios (10 veces lo que el LHC puede producir) parecen originarse en un púlsar que acecha en el corazón de la Nebulosa del Cangrejo. Pero los científicos aún no están exactamente seguros de qué los generó.

Los astrónomos que utilizan el experimento AS-gamma del Tíbet han descubierto la luz de mayor energía jamás medida desde una fuente astrofísica. Los fotones que fluyen desde la Nebulosa del Cangrejo se midieron recientemente a energías superiores a los 100 tera-electronvoltios (TeV). Eso es un billón de voltios de electrones, o unas 10 veces la energía máxima que ve el Gran Colisionador de Hadrones cuando golpea partículas juntas.

Los científicos piensan que la clave es un púlsar que acecha en el corazón de la Nebulosa del Cangrejo, el denso núcleo que gira rápidamente cuando una estrella explotó en una supernova hace casi mil años. En realidad, dado que la nebulosa se encuentra a más de 6.500 años luz de distancia, la explosión ocurrió hace unos 7.500 años, pero la luz de esa explosión no llegó a la Tierra hasta 1054 CE, cuando explotó en nuestros cielos nocturnos como una nueva estrella brillante, visto por astrónomos de todo el mundo.

La luz de la supernova se desvaneció después de solo unas semanas, pero desde entonces, el detrito ha crecido y se ha extendido, y ahora brilla maravillosamente en el cielo nocturno en casi todas las longitudes de onda. Estalla en ondas de radio de baja energía, emite rayos gamma y rayos X de alta energía, y brilla a longitudes de onda visibles en el medio.

Pero esta luz de energía ultraalta es nueva incluso para la Nebulosa del Cangrejo.

Earth just got blasted with the highest energy photons ever recorded crab nebula La Tierra acaba de ser impactada con rayos gamma de mayor energía jamás registrados, pero los científicos aun no saben quien los lanzo

Nebulosa cangrejo Imagen: NASA / CXC / ASU / J. Hester y col.

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Es difícil para los fotones de alta energía, como los rayos gamma, pasar la atmósfera de la Tierra. En cambio, cuando los rayos gamma chocan contra las partículas de aire, generalmente se dispersan en una lluvia de otras partículas. Pero los astrónomos han aprendido a buscar estas duchas, generalmente con matrices que abarcan millas, ya que para cuando estas duchas lleguen al suelo, pueden estar extendidas en un área grande. Tibet AS-gamma combina 597 detectores repartidos en 65.700 metros cuadrados en la superficie. Alrededor de 8 pies debajo de esta matriz se encuentran 64 barriles de concreto llenos de agua que sirven como detectores complementarios.

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La matriz más grande en el suelo permite a los científicos rastrear la dirección y la energía de un evento de alta energía. Los detectores de agua complementan estas observaciones al rastrear la firma específica de tales eventos. Esto permite a los investigadores distinguir los rayos gamma de los rayos cósmicos de alta energía, que pueden producir lluvias similares de partículas, a pesar de que los rayos cósmicos están hechos de partículas como protones y electrones, en lugar de fotones.

Los investigadores recopilaron datos de ambos detectores en conjunto desde febrero de 2014 hasta mayo de 2017, y encontraron un total de 24 eventos mayores de 100 TeV que pudieron rastrear hasta la Nebulosa del Cangrejo. Algunos de los eventos alcanzaron la friolera de 450 TeV. Separar los eventos de rayos gamma de los eventos de rayos cósmicos no es una ciencia perfecta, por lo que los investigadores estiman que cinco o seis de sus observaciones fueron en realidad rayos cósmicos de fondo. Pero el resto debería ser real, una señal de la potencia que acecha dentro de la Nebulosa del Cangrejo.

Las partículas de muy alta energía no serían buenas para los humanos si realmente nos golpearan, pero dado que se astillaron en una cascada de otras partículas, no hay peligro por la radiación de la Nebulosa del Cangrejo en la Tierra.

No está del todo claro cómo la Nebulosa del Cangrejo logra cargar estos rayos gamma a energías tan altas. El púlsar en el corazón de la nebulosa gira y envía un poderoso viento estelar, además de generar poderosos campos magnéticos, que pueden acelerar estas partículas a altas velocidades, aumentando su energía.

No está claro si hay una energía máxima que los científicos puedan esperar. Las nuevas observaciones apuntan al próximo desafío: encontrar rayos gamma de petaelectronvolt, aquellos con un valor de energía de 1000 TeV.

Tibet AS-gamma seguirá buscando. Pero teniendo en cuenta que lleva unos años analizar las cantidades masivas de datos que recopila la matriz, es posible que tal señal ya haya sido grabada y simplemente esté esperando a ser eliminada del ruido.

Con suerte, estas radiaciones de altas partículas se desintegrarán en otras partículas. De lo contrario, tal explosión podría volverse fatal para la humanidad.



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