Los astrónomos detectan por primera vez el origen de una "partícula fantasma" en el centro de un agujero negro



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Imagen: Representación de un núcleo galáctico activo (DESY, Laboratorio de Comunicación Científica)

Por primera vez, un equipo de astrónomos encontró el origen de un neutrino cósmico fuera de la Vía Láctea. La "partícula fantasma" detectada en la Antártida revela que, aparte de los neutrinos, los rayos gamma son parcialmente producidos por protones de alta energía en chorros de agujeros negros supermasivos

Llegó al observatorio IceCube (un telescopio de neutrinos) ubicado en la Antártida, un experimento que ha dado la primera respuesta concreta a uno de los enigmas cosmológicos que ha durado más de un siglo: los neutrinos pueden acelerar hasta la velocidad de luz gracias a un tipo especial de centro galáctico compacto llamado blazar Se cree que los Blazars están alimentados por agujeros negros supermasivos, uno de los fenómenos más energéticos observados en el universo.

El origen de la partícula, detectado el 22 de septiembre de 2017, es un descubrimiento sorprendente, ya que no solo confirma blazars como fuente de neutrinos de alta energía, sino que también establece un nuevo campo de interés. estudio, algo así como astrofísica de neutrinos multi-mensajeros: el uso de diferentes tipos de detectores reunidos para estudiar el mismo fenómeno.

es que los neutrinos extragalácticos de alta energía han sido un rompecabezas desde su primera detección en 2012, gracias al detector especial de neutrinos IceCube en el Polo Sur, aprovechando el hielo antártico.

Imagen: Una mirada al evento en IceCube (IceCube / NSF)

Las partículas subatómicas son raras, pero no son tan grandes como los neutrinos. Su masa es casi nula, viajan casi a la velocidad de la luz y realmente no interactúan con la materia normal. Para un neutrino, el Universo sería casi incorpóreo. De hecho, miles de millones de neutrinos se nos están acercando ahora mismo. Es por eso que los llamamos la "partícula fantasma".

Sin embargo, eso no significa que no puedan interactuar con el material, y de eso se trata el experimento IceCube. A veces, un neutrino puede interactuar con el hielo y crear un destello de luz. De esta forma, los detectores IceCube penetran en el hielo antártico donde, en la oscuridad, pueden detectar los fotones de estas colisiones.

Hasta ahora, IceCube había detectado varios neutrinos que realmente se destacaban. Son mucho más enérgicos que las detecciones normales, lo que indica que a primera vista tuvieron que viajar una distancia muy larga. La energía de neutrinos de septiembre no era una de las más altas, a 300 teraelectronvoltios, pero excedía con creces cualquier cosa en las cercanías. Y como el resto del Universo no existe para los neutrinos, significa que siempre viajan en línea recta.

Imagen: Representación de un blazar (Wikimedia Commons)

Esta es precisamente la forma en que los investigadores han descubierto de donde proviene esta pequeña partícula subatómica. Su análisis se remonta a un blazar de 4 mil millones de años llamado TXS 0506 + 056, justo al lado de Orión, un hallazgo que significa los rayos cósmicos de alta energía asociados (que consisten principalmente de protones y núcleos atómicos) también provienen del mismo lugar.

Esencialmente, un blazar es un tipo de cuásar, una galaxia con un agujero negro supermasivo activo en su núcleo que envía una tremenda energía mientras se alimenta, y uno de los chorros que brota de las regiones polares del agujero. punto negro directamente en nuestra dirección.

Los investigadores dicen que cuando se realizó la detección en tiempo real en 2017, los científicos se pusieron en alerta. Comenzaron a navegar rápidamente por los datos de IceCube y encontraron un cohete de más de una docena de neutrinos desde finales de 2014 hasta principios de 2015.

Luego, el descubrimiento fue confirmado por dos telescopios del un rayo. gamma: el telescopio espacial Fermi Gamma Ray en la órbita de la NASA y el telescopio Cherenkov (MAGIC) en las Islas Canarias. Ambos han detectado un destello de actividad de rayos gamma de alta energía de TXS 0506 + 056.

Un trabajo pionero que indicó que el blazar es ahora el primer acelerador de neutrinos y rayos cósmicos de alta energía. conocida. [Motherboard, Science]

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