miércoles, 11 de mayo de 2016

Primer mapa de rayos cósmicos de alta energía

El observatorio HAWC rinde datos suficientes el primer año como para levantar un mapa de rayos cósmicos del cielo.

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Después de más de un año recopilando datos por parte del observatorio Cherenkov a gran altura, se ha podido levantar el primer mapa del cielo de rayos cósmicos de alta energía.
Entre sus resultados está la primera medida de cómo de frecuentemente parpadean los discos de acreción de los agujeros negros. Además se han registrado púlsares, remanentes de supernova y otros objetos.
El observatorio High Altitude Water Cherenkov (HAWC) consiste en 300 tanques rellenos con 200.000 litros de agua cada uno repartidos por una extensa superficie a gran altura en las montañas de México central.
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Cuando las partículas de gran energía subproducto de un rayo cósmico pasan por esta localización, atraviesan la chapa del tanque sin problemas y circulan por el agua. Como la velocidad de la luz en este medio es inferior a la velocidad de la luz en el vacío, las partículas relativistas producen un destello de luz azul debido al efecto Cherenkov. Unos tubos fotomultiplicadores recogen y amplifican esta luz. De este modo, se puede reconstruir la trayectoria y energía de las partículas originales.
HAWC ha conseguido medir los fotones más energéticos registrados hasta el momento: fotones gamma de entre 0,1 y 100 teraelectrónvoltios (TeV). Es decir, más de 7 veces la energía alcanzable por las partículas aceleradas en el LHC.
Lamentablemente, o por suerte para nosotros porque sería peligroso para la salud, HAWC no puede detectar directamente estos fotones tan energéticos que llegan a la Tierra, porque estos interaccionan con las altas capas de la atmósfera terrestre. Estos eventos sí producen un chaparrón secundario de partículas que sí llegan a los depósitos del detector y que son detectadas.
Se registran 20.000 partículas procedentes de estos chaparrones cada segundo en este observatorio.
Durante el primer año de recogida de datos se han podido identificar 40 fuentes distintas de rayos gamma de alta energía, 10 de las cuales no se habían identificado con anterioridad.
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Una de las fuentes ya identificada con anterioridad corresponde a un remanente de supernova. La onda de choque de la explosión de supernova barre a través de la nube de gas y polvo y acelera partículas hasta alcanzar altas energías y entonces estas irradian rayos gamma.
Otra fuente es un pulsar conocido situado a 26.000 años luz de distancia de nosotros.
Además HAWC ha conseguido registrar rayos cósmicos procedentes de fuera de la Vía Láctea. Su origen es muchas veces desconocido, pero se sospecha que pueda estar en los agujeros negros supermasivos de los centros galácticos.
Al funcionar las 24 horas del día el observatorio puede registrar cambios en la intensidad de estas fuentes de una manera más precisa de lo que era posible antes. Así por ejemplo, hace unos días detectó un destello procedente de la galaxia Markarian 501 que al poco tiempo se extinguió.
En observatorios previos sólo se podía estudiar una pequeña zona del cielo a la vez, pero HAWC puede estudiar una región mucho más extensa. Además, se espera que en cinco años pueda estudiar la frecuencia de eventos episódicos, como los destellos del agujero negro supermasivo de nuestra propia galaxia.
De momento este equipo de investigadores trabaja además para identificar las contrapartidas ópticas o infrarrojas de algunas las fuentes no identificadas de rayos cósmicos.
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