22 de enero de 2018
22.01.2018
Ciencia

Tres partículas cósmicas de energía extrema pueden compartir origen

Un nuevo modelo conecta los orígenes de neutrinos de muy alta energía, rayos cósmicos de energía ultra alta y rayos gamma de alta energía con chorros de agujeros negros

23.01.2018 | 03:45
Emisión de partículas.

Un nuevo modelo conecta los orígenes de neutrinos de muy alta energía, rayos cósmicos de energía ultra alta y rayos gamma de alta energía con chorros de agujeros negros incrustados en sus entornos.

Uno de los mayores misterios en la física de astropartículas ha sido el origen de los rayos cósmicos de ultra alta energía, los neutrinos de muy alta energía y los rayos gamma de alta energía.

Ahora, un nuevo modelo teórico revela que todos podrían dispararse al espacio después de que los rayos cósmicos se aceleren con los poderosos chorros de los agujeros negros supermasivos.

El modelo explica los orígenes naturales de los tres tipos de partículas "mensajeras cósmicas" simultáneamente, y es el primer modelo astrofísico de su clase basado en cálculos numéricos detallados.

Un artículo científico que describe este modelo, producido por Penn State y científicos de la Universidad de Maryland, se publica en Nature Physics este 22 de enero.

"Nuestro modelo muestra una manera de entender por qué estos tres tipos de partículas mensajeras cósmicas tienen una cantidad sorprendentemente similar de entrada de energía al universo, a pesar del hecho de que son observadas por detectores basados en el espacio y terrestres de más de diez órdenes de magnitud en energía individual de partículas", dijo Kohta Murase, profesor asistente de física y astronomía y astrofísica en Penn State.

"El hecho de que las intensidades medidas de los neutrinos de muy alta energía, los rayos cósmicos de ultra alta energía y los rayos gamma de alta energía sean más o menos comparables nos tentó a preguntarnos si estas partículas extremadamente energéticas tienen conexiones físicas. El nuevo modelo sugiere que es muy alto -Los neutrinos energéticos y los rayos gamma de alta energía se producen naturalmente a través de colisiones de partículas como partículas hijas de los rayos cósmicos, y así pueden heredar el presupuesto de energía comparable de sus partículas originales. Demuestra que la energía similar de los tres mensajeros cósmicos puede no ser una mera coincidencia".

Los rayos cósmicos de ultra alta energía son las partículas más energéticas del universo; cada uno de ellos porta una energía que es demasiado alta para ser producida incluso por el Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más poderoso del mundo. Los neutrinos son partículas misteriosas y fantasmales que casi nunca interactúan con la materia. Los neutrinos de muy alta energía, con energía de más de un millón megaelectronvoltios, se detectaron en el observatorio de neutrinos IceCube en la Antártida. Los rayos gamma tienen la energía electromagnética más conocida, aquellos con energías más de mil millones de veces más altas que un fotón de luz visible han sido observados por el Telescopio espacial de rayos gamma Fermi y otros observatorios terrestres.

"La combinación de toda la información sobre estos tres tipos de mensajeros cósmicos es complementaria y relevante, y tal enfoque de múltiples mensajes se ha vuelto extremadamente poderoso en los últimos años", dijo Murase.

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