14.07.18.-
Por primera vez, los científicos que utilizan el Telescopio Espacial de
Rayos Gamma Fermi de la NASA han encontrado la fuente de un neutrino de
alta energía desde fuera de nuestra galaxia. Este neutrino viajó 3.700
millones de años casi a la velocidad de la luz antes de ser detectado en
la Tierra. Esto está más lejos que cualquier otro neutrino cuyo origen
puedan identificar los científicos.
Los neutrinos de alta energía son
partículas difíciles de atrapar que los científicos creen que son
creadas por los eventos más poderosos del cosmos, como las fusiones de
galaxias y el material que cae sobre los agujeros negros supermasivos.
Viajan a velocidades apenas inferiores a la velocidad de la luz y rara
vez interactúan con otras materias, lo que les permite viajar sin
obstáculos a distancias de miles de millones de años luz.
El neutrino fue descubierto por un
equipo internacional de científicos utilizando el IceCube, el
observatorio de neutrinos en el Polo Sur de la Fundación Nacional de
Ciencia en la estación Amundsen-Scott en el Polo Sur. Fermi encontró la
fuente del neutrino trazando su camino de regreso a una ráfaga de luz de
rayos gamma desde un agujero negro supermasivo distante en la
constelación de Orión.
"De nuevo, Fermi ha ayudado a dar otro
salto gigante en un campo en crecimiento que llamamos astronomía multi
mensajera", dijo Paul Hertz, director de la División de Astrofísica en
la sede de la NASA en Washington. "Los neutrinos y las ondas
gravitatorias brindan nuevos tipos de información sobre los entornos más
extremos del universo. Pero para comprender mejor lo que nos dicen,
tenemos que conectarlos con el 'mensajero' que los astrónomos conocen
mejor que la luz".
Los científicos estudian los neutrinos,
así como los rayos cósmicos y los rayos gamma, para comprender qué está
sucediendo en entornos cósmicos turbulentos, como las supernovas, los
agujeros negros y las estrellas. Los neutrinos muestran los complejos
procesos que ocurren dentro del entorno, y los rayos cósmicos muestran
la fuerza y la velocidad de la actividad violenta. Pero los científicos
confían en los rayos gamma, la forma de luz más energética, para marcar
brillantemente qué fuente cósmica produce estos neutrinos y rayos
cósmicos.
"Las explosiones cósmicas más extremas
producen ondas gravitacionales, y los aceleradores cósmicos más extremos
producen neutrinos de alta energía y rayos cósmicos", dice Regina
Caputo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt,
Maryland, coordinador de análisis de la Colaboración del Telescopio de
Área Grande de Fermi. "A través de Fermi, los rayos gamma proporcionan
un puente a cada una de estas nuevas señales cósmicas".
El descubrimiento es el tema de dos
artículos publicados el jueves en la revista Science. El documento de
identificación de la fuente también incluye importantes observaciones de
seguimiento realizadas por los Telescopios Cherenkov de imágenes
gigantescas atmosféricas con Gamma y datos adicionales del Observatorio
Swift Neil Gehrels de la NASA y de muchas otras instalaciones
El 22 de septiembre de 2017, los
científicos que utilizaron IceCube detectaron signos de un neutrino que
golpeaba el hielo antártico con una energía de aproximadamente 300
billones de electrones, más de 45 veces la energía alcanzable en el
acelerador de partículas más poderoso de la Tierra. Esta alta energía
sugiere fuertemente que el neutrino tenía que ser de más allá de nuestro
sistema solar. Retroceder en el camino a través de IceCube indicó de
dónde provenía el neutrino en el cielo, y las alertas automáticas
notificaron a los astrónomos de todo el mundo para buscar estallidos o
erupciones que pudieran estar asociados con el evento.
Los datos del Telescopio de área grande
Fermi revelaron una emisión mejorada de rayos gamma de una galaxia
activa bien conocida en el momento en que llegó el neutrino. Este es un
tipo de galaxia activa llamada blazar, con un agujero negro supermasivo
con millones a miles de millones de veces la masa del Sol que lanza
chorros de partículas hacia afuera en direcciones opuestas casi a la
velocidad de la luz. Los blazars son especialmente brillantes y activos
porque uno de estos chorros apunta casi directamente hacia la Tierra.
El científico de Fermi Yasuyuki Tanaka
en la Universidad de Hiroshima en Japón fue el primero en asociar el
evento de neutrinos con el blazar designado TXS 0506 + 056 (TXS 0506
para abreviar).
"LAT de Fermi monitorea todo el cielo en
rayos gamma y vigila la actividad de unos 2.000 blazares, aunque TXS
0506 realmente se destacó", dijo Sara Buson, becaria postdoctoral de la
NASA en Goddard que realizó el análisis de datos con Anna Franckowiak,
científica en el centro de investigación Deutsches
Elektronen-Synchrotron en Zeuthen, Alemania. "Este blazar está ubicado
cerca del centro de la posición del cielo determinado por IceCube y, en
el momento de la detección de neutrinos, era el más activo que Fermi
había visto en una década".
Fermi (arriba a la izquierda), ha logrado identificar un enorme agujero negro en una galaxia lejana como la fuente de un neutrino de alta energía detectado por el Observatorio de Neutrinos IceCube (sensores de detección, parte inferior de la imagen). Image Credit: NASA/Fermi y Aurore Simonnet, Universidad Estatal de Sonoma
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