miércoles, 4 de septiembre de 2013

En busca del origen de los rayos cósmicos

El origen de los rayos cósmicos ha confundido a los científicos durante décadas, pero un estudio realizado usando datos del observatorio de neutrinos IceCube en el Polo Sur revela nueva información que puede ayudar a resolver el misterio acerca de cómo y dónde se producen estos rayos, que realmente son partículas con alta energía.

Cuantos más aprendan los científicos acerca del espectro de energía y la composición química de los rayos cósmicos, más cerca estará la humanidad de revelar dónde se originan estas partículas energéticas.

Se sabe que los rayos cósmicos alcanzan energías de alrededor de los cien mil millones de giga-electrón voltios (1011 GeV). Los datos publicados en este último trabajo cubren el rango de energía desde 1.6 veces 106 GeV hasta 109 GeV. Los investigadores están particularmente interesados en identificar los rayos cósmicos en este intervalo porque la transición de estos producida en la galaxia de la Vía Láctea hacia rayos cósmicos "extragalácticos", producidos fuera de nuestra galaxia, se cree que tiene lugar en este rango de energía.

Las estrellas que han explotado, denominadas supernovas, están entre las fuentes de rayos cósmicos en la Vía Láctea, mientras que los objetos distantes tales como estrellas masivas colapsando y núcleos galácticos activos lejos de la Vía Láctea se cree que producen las partículas más energéticas en la naturaleza.

Los investigadores destacan que el espectro de energía de los rayos cósmicos no sigue una ley de potencia sencilla entre la "rodilla" alrededor de los 4 PeV (peta-electron voltios) y el "codo" alrededor de los 4 EeV (exa-electron voltios), como previamente se pensaba, sino que exhibe características tales como un endurecimiento alrededor de 20 PeV y empinamiento unos 130 PeV.

El espectro se empina en la "rodilla", lo cual es generalmente interpretado como el comienzo del final de una población galáctica. Por debajo de la rodilla, los rayos cósmicos son galácticos en origen, mientras que por encima de esta energía, las partículas de las regiones más distantes de nuestro universo se vuelven más y más posibles. Estas medidas proporcionan nuevas restricciones que deben ser satisfechas por cualquier modelo que intente explicar la aceleración y propagación de los rayos cósmicos.

Via Universidad de Delaware

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