El Universo está bañado en rayos cósmicos, haces de partículas aceleradas a grandes velocidades. Llegan a la Tierra constantemente, aunque la atmósfera nos protege de ellos. Pero el origen de los rayos cósmicos más energéticos, conocidos como «partículas fantasma», era un misterio… Hasta ahora.

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A partir de la pista de una única partícula, un neutrino, una colaboración internacional de científicos liderada por el observatorio IceCube, en la Antártida, ha logrado rastrear por primera vez uno de los posibles orígenes de los rayos cósmicos de alta energía.

La fuente de este neutrino, y de los rayos cósmicos que lo originaron, es un objeto conocido como blazar, a 4.500 millones de años luz de la Tierra, en dirección de la constelación de Orión, según publican hoy los investigadores en un artículo en la revista Science.

Ilustración artística de una fuente distante de neutrinos sobre una foto real del laboratorio IceCube en el polo sur.

Ilustración artística de una fuente distante de neutrinos sobre una foto real del laboratorio IceCube en el polo sur.

Se trata de una galaxia que en su centro alberga un agujero negro supermasivo (llamado TXS 0506+056) que engulle toda la materia que se le acerca, un fenómeno extremadamente violento y en un equilibrio precario. Cuando el equilibrio se rompe, emite fogonazos de radiación electromagnética y rayos cósmicos de alta energía, justo en dirección a la Tierra. Es por eso que los investigadores han podido rastrearlo, a través de un esfuerzo combinado de veinte observatorios situados en la Tierra y el espacio.

IceCube, impulsado por la Fundación Nacional para la Ciencia de Estados Unidos, es un observatorio especializado en la detección de neutrinos, partículas prácticamente indetectables. Son los fantasmas del mundo subatómico: ya que interaccionan muy poco con la materia, pueden atravesarla sin problemas, se encuentre ésta en forma de polvo, planetas o estrellas, y viajan por el universo durante miles de millones de años luz en línea recta, sin detenerse ni desviarse, y casi a la velocidad de la luz.

El neutrino de alta energía detectado el 22 de sep. de 2017. La imagen muestra un muón creado por la interacción entre el neutrino y el hielo cercano a IceCube, cuyo rastro de luz cruzó el detector. La luz recolectada por cada sensor se muestra con esferas de colores. El gradiente de color es la secuencia de tiempo.

El neutrino de alta energía detectado el 22 de sep. de 2017. La imagen muestra un muón creado por la interacción entre el neutrino y el hielo cercano a IceCube, cuyo rastro de luz cruzó el detector. La luz recolectada por cada sensor se muestra con esferas de colores. El gradiente de color es la secuencia de tiempo.

«Los neutrinos son los mensajeros astronómicos ideales», afirma Darren Grant, investigador de la Universidad de Alberta (Canadá) y primer firmante del estudio. Pero a la vez son extremadamente difíciles de cazar: «solo uno de cada 10.000 neutrinos que llegan a IceCube choca con el núcleo de un átomo del hielo y se transforma en una señal que podemos detectar», agrega Francis Halzen, investigador principal de este observatorio.

Al analizar datos recogidos anteriormente por IceCube, los investigadores también han descubierto que entre 2014 y 2015 llegó una ráfaga de 19 neutrinos de alta energía desde la dirección del mismo blazar, lo que refuerza la hipótesis de que sea una fuente de rayos cósmicos de alta energía.

«Las fuentes de rayos cósmicos de alta energía han sido un misterio durante más de cien años. Esta es la primera evidencia concluyente de una fuente de estos rayos cósmicos», remarca Grant.

La prueba ha llegado más de cien años después de que el austrohúngaro Victor Franz Hess los descubriera en 1912. Ahora, los investigadores se proponen encontrar nuevas fuentes de rayos cósmicos de alta energía.

Fuente: Science.

Fuente: Mysteryplanet