Agencias, Ciudad de M\u00e9xico.- El experimento Tibet AS gamma, un proyecto conjunto China-Jap\u00f3n sobre observaci\u00f3n de rayos c\u00f3smicos, ha descubierto rayos gamma difusos de energ\u00eda ultra alta de la galaxia V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n
Se estima que la energ\u00eda m\u00e1s alta detectada es sin precedentes, casi 1 Peta electronvoltio (PeV, o un mill\u00f3n de billones de eV). Sorprendentemente, estos rayos gamma no apuntan a fuentes conocidas de rayos gamma de alta energ\u00eda, sino que se extienden por la V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n
Los cient\u00edficos creen que estos rayos gamma son producidos por la interacci\u00f3n nuclear entre los rayos c\u00f3smicos que escapan de las fuentes gal\u00e1cticas m\u00e1s poderosas (\u00abPeVatrons\u00bb) y el gas interestelar en la galaxia V\u00eda L\u00e1ctea. Esta evidencia de observaci\u00f3n marca un hito importante al revelar el origen de los rayos c\u00f3smicos, que ha desconcertado a la humanidad durante m\u00e1s de un siglo.<\/p>\n
Los rayos c\u00f3smicos son part\u00edculas de alta energ\u00eda del espacio exterior que se componen principalmente de protones y n\u00facleos, as\u00ed como una peque\u00f1a cantidad de electrones \/ positrones y rayos gamma. Se cree que los rayos c\u00f3smicos por debajo de unos pocos PeV se producen en nuestra galaxia, la V\u00eda L\u00e1ctea, y una fuente que puede acelerar los rayos c\u00f3smicos hasta la energ\u00eda de PeV se llama PeVatron.<\/p>\n
Aunque se sugiere que los remanentes de supernovas, las regiones de formaci\u00f3n de estrellas y el agujero negro supermasivo en el centro gal\u00e1ctico son candidatos a PeVatrones, ninguno ha sido identificado observacionalmente todav\u00eda, principalmente porque la mayor\u00eda de los rayos c\u00f3smicos tienen una carga el\u00e9ctrica y perder\u00e1n su direcci\u00f3n original cuando se propaguen en la V\u00eda L\u00e1ctea, as\u00ed como ser doblada por el campo magn\u00e9tico.<\/p>\n
Sin embargo, los rayos c\u00f3smicos pueden interactuar con el medio interestelar cerca de su lugar de aceleraci\u00f3n y producir rayos gamma con aproximadamente el 10% de la energ\u00eda de sus rayos c\u00f3smicos originales. Dado que el campo magn\u00e9tico no puede cambiar la direcci\u00f3n de los rayos gamma el\u00e9ctricamente neutros, los rayos gamma de energ\u00eda ultra alta (0,1-1 PeV) pueden indicarnos d\u00f3nde se encuentran los PeVatrones en la V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n
El experimento Tibet AS gamma se inici\u00f3 en 1990. Despu\u00e9s de varias expansiones, el conjunto consta de m\u00e1s de 500 detectores de radiaci\u00f3n distribuidos en unos 65,000 metros cuadrados. Para mejorar su sensibilidad a las observaciones de rayos gamma, en 2014 se agregaron nuevos detectores de muones de agua tipo Cherenkov con un \u00e1rea efectiva total de 3,400 m2 debajo de los detectores de rayos c\u00f3smicos de superficie existentes.<\/p>\n
Dado que los eventos de rayos gamma son pobres en muones y los eventos de protones \/ n\u00facleos dominantes son ricos en muones, esta caracter\u00edstica se puede utilizar para suprimir el fondo inducido por los eventos de protones \/ n\u00facleos. Usando esta t\u00e9cnica, el experimento T\u00edbet AS gamma redujo con \u00e9xito los eventos de fondo prot\u00f3n \/ n\u00facleo a una millon\u00e9sima, la m\u00e1s eficiente jam\u00e1s realizada en este tipo de experimento. Por lo tanto, se pueden detectar rayos gamma de energ\u00eda ultra alta casi libres de eventos de fondo de rayos c\u00f3smicos, informa la Academia de Ciencias de China<\/a>.<\/p>\n Los cient\u00edficos del experimento T\u00edbet AS gamma observaron rayos gamma con energ\u00edas entre aproximadamente 0,1 y 1 PeV procedentes de las regiones del disco gal\u00e1ctico. Espec\u00edficamente, encontraron 23 rayos gamma c\u00f3smicos de energ\u00eda ultra alta con energ\u00edas superiores a 398 TeV a lo largo de la V\u00eda L\u00e1ctea. De estos, la energ\u00eda m\u00e1s alta observada fue de casi 1 PeV, que es un nuevo r\u00e9cord mundial de fotones de rayos gamma detectados en cualquier lugar.<\/p>\n Sorprendentemente, estos rayos gamma no apuntan a las fuentes de rayos gamma de alta energ\u00eda m\u00e1s poderosas que se conocen, \u00a1sino que se extienden a lo largo de la V\u00eda L\u00e1ctea! Los cient\u00edficos pronto notaron que estos rayos gamma probablemente se originaron a partir de la interacci\u00f3n de los rayos c\u00f3smicos PeV y el medio interestelar despu\u00e9s de que escaparon de las fuentes de aceleraci\u00f3n (PeVatrons). Este proceso, conocido como \u00aborigen hadr\u00f3nico\u00bb, produce rayos gamma con energ\u00edas de aproximadamente una d\u00e9cima parte de la de sus rayos c\u00f3smicos progenitores a trav\u00e9s de la producci\u00f3n y posterior desintegraci\u00f3n de piones neutros.<\/p>\n Estos rayos gamma difusos apuntan a la omnipresente existencia de poderosos aceleradores de part\u00edculas c\u00f3smicas (PeVatrons) dentro de la V\u00eda L\u00e1ctea. En otras palabras, si existieran los PeVatrones, los rayos c\u00f3smicos que emiten penetrar\u00edan la galaxia, produciendo un resplandor difuso de rayos gamma de energ\u00edas extremas. Eso es precisamente lo que han descubierto los cient\u00edficos del experimento Tibet AS gamma. Este es un descubrimiento largamente esperado durante d\u00e9cadas, que proporciona evidencia inequ\u00edvoca de la existencia de PeVatrons en el pasado y \/ o ahora en nuestra galaxia, la V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n Hace dos a\u00f1os, los cient\u00edficos del experimento Tibet AS gamma encontraron rayos gamma extremadamente energ\u00e9ticos de la Nebulosa del Cangrejo, una nebulosa de viento p\u00falsar en la V\u00eda L\u00e1ctea. Esos rayos gamma probablemente se produjeron de una manera diferente, como por electrones \/ positrones de alta energ\u00eda en la nebulosa, un proceso llamado \u00aborigen lept\u00f3nico\u00bb.<\/p>\n Evidence for PeVatrons, the Milky Way's Most Powerful Particle Accelerators—-Chinese Academy of Sciences https:\/\/t.co\/nWnEjATNkg<\/a> pic.twitter.com\/UYHptBdfRl<\/a><\/p>\n — Prof. Abel M\u00e9ndez \ud83d\udd2d \ud83d\udd2c (@ProfAbelMendez) April 3, 2021<\/a><\/p><\/blockquote>\n\n