ANUNCIO

Origen de los neutrinos de alta energía rastreados

CIENCIASFÍSICAOrigen de los neutrinos de alta energía rastreados

Los orígenes del neutrino de alta energía se han rastreado 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 eventos y procesos de los que se han originado. Conocemos las estrellas y, en particular, el sol mediante el estudio de los 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 que pueden atravesar cualquier tipo de materia sin ninguna alteración en sí mismas. Los neutrinos pueden lograr esto resistiendo condiciones extremas y entornos densos como estrellas, planetas y galaxias. Un rasgo importante de los neutrinos es que nunca interactúan con la materia en su entorno y esto los hace muy difíciles de analizar. Además, existen en tres "sabores": electrón, tau y muón y cambian entre estos sabores cuando oscilan. Esto se denomina fenómeno de "mezcla" y es el área de estudio más extraña cuando se realizan experimentos con neutrinos. Las características más fuertes de los neutrinos es que llevan información única sobre su exacta natural. Esto se debe principalmente a que los neutrinos 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 por completo. La mayoría de ellos provienen del sol, pero un pequeño número, especialmente los que tienen altas energías, provienen de regiones más profundas del espacio. Esta es la razón por la que aún se desconoce el origen exacto de estos escurridizos vagabundos y se les conoce como "partículas fantasma".

Origen del neutrino de alta energía trazado

En estudios de gemelos innovadores en astronomía publicados en Science, los investigadores han rastreado por primera vez el origen de un neutrino fantasmal de partículas subatómicas que se encontró en las profundidades del hielo en la Antártida después de viajar 3.7 millones de años hasta el planeta 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 mayor detector IceCube instalado en el Polo Sur por el Observatorio de Neutrinos IceCube en las profundidades de las capas de hielo. Para lograr su objetivo, se perforaron 86 agujeros en el hielo, cada uno de una milla y media de profundidad, y se distribuyeron en una red de más de 5000 sensores de luz que cubren un área total de 1 kilómetro cúbico. El detector IceCube, administrado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., Es un detector gigante que consta de 86 cables que se colocan en pozos que se extienden hasta el hielo profundo. 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 pasan por el Gran Colisionador Hardon, que es el acelerador de partículas más poderoso de este planeta. Una vez realizada esta detección, un sistema en tiempo real recogió y compiló metódicamente datos, para todo el espectro electromagnético, de laboratorios en la Tierra y en el espacio sobre el origen de este neutrino.

El neutrino fue rastreado con éxito hasta una galaxia luminosa conocida como la "chaqueta". Blazer es una gigantesca galaxia elíptica activa con dos chorros que emiten neutrinos y rayos gamma. Tiene un agujero negro supermasivo distintivo que gira rápidamente en su centro y la galaxia se mueve hacia la Tierra a la velocidad de la luz. Uno de los chorros de la chaqueta es de un carácter brillante y apunta directamente a la tierra, dando a esta galaxia su nombre. La galaxia blazer se encuentra a la izquierda de la constelación de Orión y esta distancia es de unos 4 mil millones de años luz de la Tierra. Tanto los neutrinos como los rayos gamma fueron detectados por el observatorio y también un total de 20 telescopios en la Tierra y en el espacio. Este primer estudio1 mostró la detección de neutrinos y un segundo estudio posterior2 mostró que la galaxia blazer había producido estos neutrinos antes también en 2014 y 2015. El blazer es definitivamente una fuente de neutrinos extremadamente energéticos y, por lo 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 incomparable. Los científicos afirman que este descubrimiento podría ayudarlos a rastrear, por primera vez, los orígenes de los misteriosos rayos cósmicos. Estos rayos son fragmentos de átomos que descienden a la Tierra desde fuera del sistema solar y resplandecen 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 que sea imposible rastrear sus orígenes. Los rayos cósmicos han sido objeto de investigación en astronomía durante mucho tiempo y, aunque fueron descubiertos en 1912, los rayos cósmicos siguen siendo un gran misterio.

En el futuro, un observatorio de neutrinos a mayor escala utilizando una infraestructura similar a la utilizada en este estudio puede lograr resultados más rápidos y se pueden realizar más detecciones para desentrañar nuevas fuentes de neutrinos. Este estudio realizado mediante el registro de múltiples observaciones y el conocimiento de los datos en todo el espectro electromagnético es crucial para ampliar nuestra comprensión del universo y los mecanismos de la física que lo gobiernan. Es una excelente ilustración de la astronomía de “múltiples mensajeros” 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 las 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 acerca de los eventos extremos que ocurrieron hace millones de años y provocaron que estas partículas hicieran 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. Science. 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. Science. 361 (6398). https://doi.org/10.1126/science.aat2890

***

Equipo SCIEU
Equipo SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Avances significativos en la ciencia. Impacto en la humanidad. Mentes inspiradoras.

Suscríbase a nuestro boletín

Para actualizarse con las últimas noticias, ofertas y anuncios especiales.

- Publicidad -

Artículos Populares

Molnupiravir: una píldora oral que cambia las reglas del juego para el tratamiento de COVID-19

Molnupiravir, un nucleósido análogo de la citidina, un fármaco que ha demostrado...

El resveratrol puede proteger el músculo corporal en la gravedad parcial de Marte

Los efectos de la gravedad parcial (ejemplo en Marte) en...

Las olas oceánicas internas influyen en la biodiversidad de las profundidades marinas

Se ha descubierto que las olas internas oceánicas ocultas juegan...
- Publicidad -
99,816VentiladoresMe gusta
69,992SeguidoresSeguir
6,336SeguidoresSeguir
31SuscriptoresSuscríbete