Representación artística de un blazar disparando una lluvia de rayos cósmicos a la Tierra. IceCube / NASA

Científicos descubren el origen de los rayos cósmicos

13-07-2018

Una nueva forma de ver el universo.

Por: Luis Moctezuma 


Fuera de nuestro planeta ocurren muchos fenómenos difíciles de comprender, entre ellos la lluvia de rayos cósmicos. Ocasionalmente llegan vestigios a nuestro planeta que se desintegran con la atmósfera. En sus lugares de origen son el resultado de grandes descargas de energía, afortunadamente tenemos una atmósfera que nos protege de sus efectos a larga distancia.

            Rastrear este tipo de fenómenos es complicado por la misma naturaleza del evento. Lo que sale disparado al espacio son protones y núcleos de átomos; como se trata de partículas con carga, la presencia de cualquier campo electromagnético desvía su camino. Así, cuando llegan a la Tierra ya han sido desviados muchas veces de su ruta original y es imposible hacer un trazo en retrospectiva para detectar su origen, pero esta vez se logró gracias a un aliado neutral.

Neutrinos, la clave para encontrar el camino de regreso

El tipo de partículas fácilmente detectables desde la Tierra posee carga, eso complica la observación del fenómeno desde su origen. Sin embargo, existe una que al no tener carga puede viajar en línea recta sin interrupciones. Gracias a los neutrinos fue posible hacer un trazo hacia atrás para saber de dónde venía.

            Una de las desventajas de su falta de carga es que son difíciles de detectar. Al no tener contacto con la materia que tienen alrededor se vuelven algo así como fantasmas del espacio. Tienen la ventaja de no modificar su trayectoria, pero a cambio está la gran complicación de ser prácticamente indetectables, al menos hasta ahora.

            Los rayos cósmicos se conocen desde 1912, las descubrió el austrohúngaro Victor Franz Hess; sin embargo, las evidencias no aparecieron en más de un siglo. Seguir la pista de partículas cargadas eléctricamente no era tarea fácil. La detección de una partícula neutra fue la pieza faltante, que llegó apenas el 22 de septiembre de 2017. Posteriormente se reconocieron otras. La tarea no habría sido posible sin un observatorio especial.

Un observatorio estelar en el hielo

El IceCube es un observatorio especializado en neutrinos. Pertenece a la Fundación Nacional para la Ciencia de los Estados Unidos, aunque su ubicación está lejos del territorio de Norteamérica, está ubicado en la Antártida y gracias a esta posición es que logra detectar estas partículas. El hielo es la clave para detectar a los neutrinos.

            Se trata de un observatorio de un kilómetro cuadrado sobre el hielo. Esta superficie es indispensable, ya que sin ella sería imposible la detección de neutrinos. Sobre él es posible detectar reflejos de estas partículas fantasmales. Ahora que se empiezan a ver los resultados de este observatorio, se propone ampliar su tamaño, lo que costaría 280 millones dólares, a cambio daría 10 veces más potencia para la detección de partículas.

En el hombro de Orión

Gracias a los datos suministrados por el cubo de hielo (IceCube) otros observatorios reaccionaron y voltearon a buscar el orígen de esos neutrinos. En total participaron 20 observatorios, tanto terrestres como viajeros espaciales. El punto que se reconoció como origen está en un lugar muy popular: la constelación de Orión, cerca del “hombro”.

            En este punto del cielo, casi a 4 mil millones de años luz, se localizó un blazar, que es un centro de galaxias que produce chorros enormes de luz y partículas, alimentado por un agujero negro supermasivo. Al igual que los quasares, los blazares son faros en el universo; emiten una luz muy fuerte. Por momentos está en aparente equilibrio, pero cuando este se rompe, lanza rayos cósmicos que, entre otros lugares, llegan a nuestro planeta.

            Esta es la primera confirmación de un fenómeno que se había considerado desde hace más de un siglo. El ritmo de la ciencia es lento pero poco a poco se confirma. Los resultados que se tienen por ahora a partir de la medición del IceCube el año pasado, fueron publicados en la revista Science en un par de artículos. Posiblemente en algunos años conozcamos mejor este fenómeno y el universo en que vivimos.

También te puede interesar: