Investigadores encuentran nuevas fuentes de rayos gamma de alta energía en la galaxia

Los investigadores han descubierto nueve nuevas fuentes de fotones de alta energía en la Vía Láctea, incluidos algunos de los rayos gamma más energéticos jamás detectados. Al estudiar estas fuentes de rayos gamma, que parecen originarse cerca de estrellas de neutrones giratorias llamadas púlsares, los físicos están trabajando para comprender el origen de las partículas enigmáticas y energéticas llamadas rayos cósmicos.

Los investigadores presentaron los hallazgos en un artículo publicado el 15 de enero en la revista Physical Review Letters .

Rastreando los orígenes de los rayos cósmicos

Los científicos están interesados ​​en estudiar los rayos gamma desde el espacio porque les permite profundizar en los misteriosos orígenes de los rayos cósmicos. Los rayos cósmicos son protones energéticos y otros núcleos atómicos que hacen zoom a través del espacio a velocidades cercanas a la luz.

Los investigadores tienen una idea de qué tipo de fenómenos astrofísicos crearían rayos cósmicos. Pero es difícil rastrearlos de donde vinieron porque son partículas cargadas. Esto significa que sus caminos se doblan y se dispersan por los campos magnéticos, que son comunes en todo el universo.

Sin embargo, los rayos gamma son un tipo de luz que puede viajar a través del espacio sin verse afectada por los campos magnéticos. Debido a que los físicos creen que los rayos cósmicos que chocan con otras partículas conducen a la producción de rayos gamma, el estudio de los rayos gamma puede ayudar a los investigadores a inferir dónde y cómo se crearon los rayos cósmicos progenitores.

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Los investigadores de la colaboración HAWC encontraron nueve nuevas fuentes de rayos gamma de alta energía en su estudio de la galaxia de la Vía Láctea. (Crédito: la colaboración HAWC)

¿Rayos gamma de los pulsares?

La mayoría de los rayos gamma que los científicos han observado en el pasado han sido rayos gamma de baja energía. Pero con el Observatorio de rayos gamma Cherenkov de agua a gran altitud (HAWC) en México, que se completó hace unos años, los físicos ahora pueden examinar todo el cielo en busca de rayos gamma con energías especialmente altas. Los físicos confían en que los rayos gamma de alta energía se crean en fenómenos que involucran rayos cósmicos, pero para los rayos gamma de baja energía, ese no es siempre el caso.

Las nueve nuevas fuentes de rayos gamma encontradas por la colaboración HAWC, que incluye instituciones en México, Estados Unidos, Europa y América del Sur, conforman el primer catálogo de fuentes de rayos gamma en este rango de alta energía.

"Estos son en realidad los rayos gamma de mayor energía jamás vistos", dijo Brenda Dingus, física en el Laboratorio Nacional de Los Alamos y miembro sénior de la colaboración HAWC. Algunos de estos rayos gamma tienen aproximadamente 10 veces la energía de los rayos gamma más energéticos que se han creado en los aceleradores de partículas en la Tierra.

Curiosamente, las nuevas fuentes de rayos gamma de alta energía están ubicadas cerca de los púlsares, estrellas de neutrones rotativas extremadamente magnéticas que disparan chorros de radiación a través del espacio. Esto hace que los investigadores se pregunten si los rayos gamma de alta energía, y los rayos cósmicos que los produjeron, son una característica común de los púlsares, dice Kelly Malone, un físico de LANL y autor principal del nuevo artículo.

Según los investigadores, una vez que los científicos actualicen la sensibilidad del detector del observatorio HAWC, deberían comenzar a ver aún más de estas fuentes de rayos gamma de alta energía, lo que los ayudará a precisar sus orígenes.


Declaración de divulgación: Erika K. Carlson actualmente trabaja a tiempo parcial para la revista Physics , que es publicada por la American Physical Society. La American Physical Society también publica la revista Physical Review Letters , que publicó la nueva investigación discutida anteriormente.

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