Fermi explora “invasores espaciales” de alta energía

Detección de púlsares de Fermi

Desde su lanzamiento el pasado junio, el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA ha descubierto una nueva clase de púlsar, estudiado los estallidos de rayos gamma y observado chorros llameantes en galaxias a miles de millones de años luz de distancia. Hoy n la reunión de la Sociedad Física Americana en Denver, Colorado, los científicos de Fermi revelaron nuevos detalles sobre las partículas de alta energía implicadas en un cercano misterio cósmico.

“El Telescopio de Gran Área de Fermi es un detector de rayos gamma de última tecnología, pero también es una fantástica herramienta para investigar los electrones de alta energía en los rayos cósmicos”, dijo Alexander Moiseev, que presentó las conclusiones. Moiseev es un astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Los rayos cósmicos son electrones, positrones y núcleos atómicos híper-rápidos, moviéndose casi a la velocidad de la luz. Los astrónomos creen que los rayos cósmicos de mayor energía surgen de lugares exóticos dentro de nuestra galaxias, tales como los restos de estrellas que han explotado.

El Telescopio de Gran Área (LAT) de Fermis es exquisitamente sensible a los electrones y su homólogo de antimateria, los positrones. Observando 4,5 millones de partículas de alta energía que impactaron en el detector entre el 4 de agosto de 2008 y el 31 de enero de 2009, el equipo de LAT encontró pruebas que complementan y refutan otros recientes hallazgos.

Comparado con el número de rayos cósmicos a energías más bajas, más partículas de los esperado impactaron en LAT a energías mayores de 100 000 millones de electrón-voltios (100 GeV) basándose en experimentos anteriores y modelos tradicionales. (La luz visible tiene energías entre dos y tres electrón-voltios). La observación tiene implicaciones similares a medidas complementarias de un satélite europeo llamado PAMELA y del Sistema Estereoscópico de Alta Energía (HESS) en tierra, un conjunto de telescopios situados en Namibia que ve destellos de luz como rayos cósmicos que impactan en la atmósfera superior.

El pasado otoño, un experimento de globo llamado ATIC captó pruebas de un drástico pico en el número de rayos cósmicos a energías alrededor de 500 GeV. “Fermi habría visto esta singular característica si realmente estuviese allí, pero no lo hizo”, dijo Luca Latronico, miembro del equipo del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) en Pisa, Italia. “Con la mejor resolución de LAT y más de 100 veces el número de electrones recopilados por experimentos de globo, estamos viendo estos rayos cósmicos con una precisión sin precedente”.

Al contrario que los rayos gamma, que viajan desde sus fuentes en línea recta, los rayos cósmicos toman el camino alrededor de la galaxia. Pueden rebotar en los átomos de gas galáctico o ser acelerados y redirigidos por los campos magnéticos. Estos eventos hacen que los caminos de las partículas sean aleatorios y hace difícil decir dónde se originaron. De hecho, determinar la fuente de rayos cósmicos es uno de los objetivos clave de Fermi.

Lo que es más emocionante de los datos de Fermi, PAMELA y HESSW es que pueden implicar la presencia de un objeto cercano que está lanzando rayos cósmicos hacia nuestro camino. “Si estas partículas fueron emitidas desde lejos, habrían perdido una gran cantidad de energía para el momento que llegasen hasta nosotros”, explicó Luca Baldini, también colaborador de Fermi en el INFN.

Si una fuente cercana está enviando electrones y positrones hacia nosotros, el posible culpable es un púlsar – los compactos restos de giro rápido de una estrella que estalló. También hay una posibilidad más exótica sobre la mesa. Las partículas podrían surgir de la aniquilación de partículas hipotéticas que forma lo que se conoce como materia oscura. Esta misteriosa sustancia ni produce ni interactúa con la luz y se revela sólo a través de los efectos gravitatorios.

“El siguiente paso de Fermi es buscar cambios en el flujo de electrones de rayos cósmicos en distintas partes del cielo”, dijo Latronico. “Si existe una fuente cercana, tal búsqueda nos ayudará a descubrir dónde empezar a buscar”.


Fecha Original: 4 de mayo de 2009
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