El lejano ¨Blazar¨ a 4.000 millones de años luz de la Tierra

1011

Los rayos cósmicos fueron descubiertos por primera vez en 1912, y nuestro planeta sufre el impacto constante de millones de estas partículas de alta energía procedentes de las profundidades del espacio. Al colisionar con los átomos de la atmósfera, esos diminutos proyectiles llegan casi a la velocidad de la luz y comienzan una serie de reacciones nucleares de las cuales se generan nuevas partículas que chocan de nuevo con otros átomos en una reacción en cadena que resulta en una cascada de partículas secundarias que caen sobre la tierra y que son detectadas por instrumentos avanzados.
Un equipo internacional de investigadores ha conseguido localizar uno de los puntos de origen de estos flujos de partículas de alta energía que impactan continuamente el planeta tierra, este hallazgo se acaba de publicar en la prestigiada revista ¨Science¨.

La energía de esas colisiones atmosféricas es cien millones de veces superior a la que es posible alcanzar en los mejores aceleradores de partículas. Conocidas por el nombre de ¨Rayos cósmicos¨, investigadores de todo el mundo tienen más de un siglo tratando de averiguar, sin éxito, de dónde provienen estas energéticas partículas espaciales. Recientemente un equipo internacional de científicos ha localizado por primera vez una de esas fuentes de rayos cósmicos. Y lo ha hecho siguiendo la pista de los neutrinos de alta energía surgidos al mismo tiempo y del mismo lugar del que manan las partículas, esas observaciones, llevadas a cabo por el Observatorio de Neutrinos Ice Cube, situado en el Polo Sur, han sido confirmadas por telescopios de todo el mundo, tanto terrestres como en órbita. Al fin, el misterio de los rayos cósmicos está próximo a aclararse.

Existe una razón para acudir a los neutrinos, debido a que los rayos cósmicos están compuestos de partículas cargadas, principalmente protones y sus trayectorias no pueden rastrearse en sentido contrario siguiendo una línea recta que lleve directamente hasta su lugar de origen. Los numerosos y potentes campos magnéticos que encuentran en su camino, modifican infinidad de veces su trayectoria, en su largo y caprichoso camino hasta la Tierra.

Los poderosos aceleradores cósmicos que producen los rayos cósmicos también generan neutrinos, partículas sin carga y que no se ven afectados por los campos magnéticos más poderosos. Estas partículas llamadas: fantasmas, prácticamente no tienen masa y no interactúan con la materia. Son capaces de viajar en línea recta y sin perturbaciones directamente desde sus fuentes hasta nosotros, atravesando sin inmutarse planetas, estrellas, galaxias y campos magnéticos como si éstos no existieran.

“La era de la astrofísica de mensajeros múltiples ya está aquí”, afirma France Córdova, director de la National Science Foundation (NSF) organismo del que depende el detector de neutrinos Ice Cube en el polo sur. ¨Cada mensajero, desde la radiación electromagnética, las ondas gravitacionales y ahora los neutrinos, nos ayuda a una comprensión más completa del universo y nuevos e importantes conocimientos sobre los objetos y eventos más poderosos del cielo.

El detector del observatorio Ice Cube, fue construido y diseñado específicamente para identificar y rastrear neutrinos de alta energía. En 2013, desde Ice Cube se observaron los primeros neutrinos más allá de nuestra galaxia y desde entonces ha llevado a cabo numerosas mediciones fundamentales en astronomía de neutrinos, ayudando a los científicos a dar sentido a la materia en sus formas más elementales.

Los investigadores de este centro lograron trazar el camino que había seguido un único neutrino, detectado el 22 de septiembre de 2017 y comprobaron que procedía de un “Blazar” ya conocido, aunque poco estudiado hasta ahora. Un blazar, uno de los fenómenos más violentos del Universo, es una galaxia elíptica gigante con un enorme agujero negro súper masivo que gira rápidamente en su núcleo. Una de las características distintivas de los blazares es que emiten desde sus polos dos enormes y masivos chorros gemelos de luz y partículas elementales. Llamado: TXS 0506 + 056, uno de los chorros de este blazar apunta directamente hacia la Tierra. Situado en el cielo justo al lado del “hombro” izquierdo de la constelación de Orión, el responsable de la emisión de neutrinos de alta energía detectados por Ice Cube se encuentra a unos 4.000 millones de años luz de distancia.

El observatorio de neutrinos Ice Cube está equipado con un novedoso sistema de alerta, que se dispara automáticamente cuando se detecta el impacto de un neutrino de muy alta energía contra uno de los detectores del telescopio. Algo que sucedió el pasado 22 de septiembre. Menos de un minuto después del impacto, el detector Ice Cube ya había enviado las coordenadas del evento a veinte telescopios de todo el mundo, para que llevaran a cabo observaciones de seguimiento.

La confirmación fue dada por dos telescopios de rayos gamma. El Telescopio Espacial Fermi, de la NASA, ya había observado un ¨pico¨ en la actividad de rayos gamma durante escaneos periódicos del cielo cada tres horas y procedía precisamente de la dirección del blazar. Los Telescopios Cherenkov (MAGIC) de las islas Canarias, exploraron el cielo en la dirección proporcionada por la alerta automática y detectaron una intensa emisión de rayos gamma de muy alta energía asociados con el blazar TXS 0506 + 056. La convergencia de ambas mediciones ayudó a identificar a este blazar como fuente de la emisión.

Las observaciones prueban que TXS 0506 + 056 se encuentra entre las fuentes más luminosas del universo conocido y refuerzan las detecciones de varias señales emitidas por una fuente cósmica lo suficientemente potente como para acelerar los rayos de alta energía y producir neutrinos, uno de ellos, navegaba junto a millones de otros neutrinos bajo los hielos de la Antártida tras su larguísimo viaje de 4.000 millones de años luz, y fue este el que en el observatorio Ice Cube se capturó el pasado septiembre.

Esta observación independiente refuerza en gran medida la detección en 2017 de un único neutrino de alta energía, y se suma a un creciente conjunto de datos que indica que el blazar es, efectivamente, la primera fuente de neutrinos de alta energía y rayos cósmicos descubierta por el hombre.

SHARE