Los orígenes de la alta energía. neutrinos han sido rastreados por primera vez, resolviendo un importante misterio astronómico
Para entender y aprender más energía o materia, el estudio de las misteriosas partículas subatómicas es muy crucial. Los físicos observan partículas subatómicas: neutrinos – obtener una mayor comprensión de los diferentes acontecimientos y procesos de los que se han originado. Sabemos acerca de las estrellas y particularmente del sol mediante el estudio. neutrinos. Hay mucho más que aprender sobre el universo y comprender cómo funcionan los neutrinos es el paso más importante para cualquier científico interesado en la Física y la Astronomía.
¿Qué son los neutrinos?
Los neutrinos son partículas vaporosas (y muy volátiles) casi sin masa, sin carga eléctrica y pueden atravesar cualquier tipo de materia sin alteración en sí mismos. Los neutrinos pueden lograr esto resistiendo condiciones extremas y ambientes densos como las estrellas, avión y galaxias. Una característica importante de los neutrinos es que nunca interactúan con la materia de su entorno y esto hace que su análisis sea muy difícil. Además, existen en tres “sabores”: electrón, tau y muón, y cambian entre estos sabores cuando oscilan. Esto se llama fenómeno de “mezcla” y es el área de estudio más extraña cuando se realizan experimentos con neutrinos. La característica más fuerte de los neutrinos es que contienen información única sobre su origen exacto. Esto se debe principalmente a que los neutrinos, aunque son muy energéticos, no poseen carga, por lo que no se ven afectados por campos magnéticos de ningún poder. El origen de los neutrinos no se conoce del todo. La mayoría de ellos provienen del sol, pero un pequeño número, especialmente los que tienen altas energías, provienen de regiones más profundas del planeta. espacio. Esta es la razón por la que aún se desconoce el origen exacto de estos esquivos vagabundos y se les conoce como “partículas fantasma”.
Origen del neutrino de alta energía trazado
En estudios de gemelos innovadores en astronomía publicados en Ciencias:, los investigadores han rastreado por primera vez el origen de una fantasmal partícula subatómica de neutrino que fue encontrada en las profundidades del hielo de la Antártida después de viajar 3.7 millones de años hasta avión La Tierra 1,2. Este trabajo se logra gracias a la colaboración de más de 300 científicos y 49 instituciones. Los neutrinos de alta energía fueron detectados por el detector IceCube más grande jamás instalado en el Polo Sur por el Observatorio de Neutrinos IceCube en lo profundo de las capas de hielo. Para lograr su objetivo, se perforaron 86 agujeros en el hielo, cada uno de un kilómetro y medio de profundidad, y se distribuyeron en una red de más de 5000 sensores de luz, cubriendo así un área total de 1 kilómetro cúbico. El detector IceCube, gestionado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU., es un detector gigante que consta de 86 cables que se introducen en perforaciones que se extienden hasta las profundidades del hielo. Los detectores registran la luz azul especial que se emite cuando un neutrino interactúa con un núcleo atómico. Se detectaron muchos neutrinos de alta energía, pero no se pudieron rastrear hasta que se detectó con éxito un neutrino con una energía de 300 billones de electronvoltios debajo de una capa de hielo. Esta energía es casi 50 veces mayor que la energía de los protones que circulan a través del Gran Colisionador Hardon, que es el acelerador de partículas más potente del mundo. avión. Una vez realizada esta detección, un sistema en tiempo real recopiló y recopiló metódicamente datos, para todo el espectro electromagnético, de laboratorios en la Tierra y en espacio sobre el origen de este neutrino.
Se logró rastrear el neutrino hasta una estrella luminosa galaxia conocido como el “chaqueta”. Blazer es una gigantesca elíptica activa galaxia con dos chorros que emiten neutrinos y rayos gamma. Tiene un distintivo supermasivo y gira rápidamente. agujero negro en su centro y el galaxia se mueve hacia la Tierra aproximadamente a la velocidad de la luz. Uno de los chorros de la chaqueta es de un carácter resplandeciente y apunta directamente a la tierra dando esto galaxia su nombre. la chaqueta galaxia Se encuentra a la izquierda de la constelación de Orión y esta distancia está a unos 4 mil millones de años luz de la Tierra. Tanto el observatorio como un total de 20 telescopios en la Tierra y en el mundo detectaron neutrinos y rayos gamma. espacio. Este primer estudio1 demostró la detección de neutrinos y un segundo estudio posterior2 demostró que el blazer galaxia También en 2014 y 2015 ya se habían producido estos neutrinos. Definitivamente, el Blazer es una fuente de neutrinos extremadamente energéticos y, por tanto, también de rayos cósmicos.
Descubrimiento revolucionario en astronomía
El descubrimiento de estos neutrinos es un gran éxito y puede permitir el estudio y la observación del universo de una manera inigualable. Los científicos afirman que este descubrimiento podría ayudarles a rastrear, por primera vez, el origen de los misteriosos rayos cósmicos. Estos rayos son fragmentos de átomos que llegan a la Tierra desde fuera del sistema solar ardiendo a la velocidad de la luz. Se les culpa de causar problemas a los satélites, sistemas de comunicaciones, etc. A diferencia de los neutrinos, los rayos cósmicos son partículas cargadas, por lo que los campos magnéticos siguen afectando y cambiando su trayectoria y esto hace imposible rastrear sus orígenes. Los rayos cósmicos han sido objeto de investigación en astronomía durante mucho tiempo y, aunque fueron descubiertos en 1912, siguen siendo un gran misterio.
En el futuro, un observatorio de neutrinos a mayor escala que utilice una infraestructura similar a la utilizada en este estudio podrá lograr resultados más rápidos y se podrán realizar más detecciones para descubrir nuevas fuentes de neutrinos. Este estudio realizado mediante el registro de múltiples observaciones y el conocimiento de datos en todo el espectro electromagnético es crucial para mejorar nuestra comprensión del universo los mecanismos de la física que lo gobiernan. Es un ejemplo excelente de la astronomía "multimensajero", que utiliza al menos dos tipos diferentes de señales para examinar el cosmos, lo que lo hace más poderoso y preciso para hacer posibles tales descubrimientos. Este enfoque ha ayudado a descubrir la colisión de estrellas de neutrones y también ondas gravitacionales en el pasado reciente. Cada uno de estos mensajeros nos proporciona nuevos conocimientos sobre el universo y eventos poderosos en la atmósfera. Además, puede ayudar a comprender más sobre los eventos extremos que ocurrieron hace millones de años y que impulsaron a estas partículas a realizar su viaje a la Tierra.
***
{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}
Fuentes)
1. The IceCube Collaboration et al. 2018. Observaciones de múltiples mensajeros de un blazar en llamas coincidente con el neutrino de alta energía IceCube-170922A. Ciencias:. 361 (6398). https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2. The IceCube Collaboration et al. 2018. Emisión de neutrinos desde la dirección del blazar TXS 0506 + 056 previo a la alerta IceCube-170922A. Ciencias:. 361 (6398). https://doi.org/10.1126/science.aat2890
***
