Misteriosos rayos probablemente proceden de estrellas en explosión

W44

En todas las direcciones del cielo, los rayos cósmicos vuelan a través del espacio a velocidades increíbles. Estos “rayos” – que en su mayor parte son partículas eléctricamente cargadas conocidas como protones – están entre las partículas más energéticas del universo.

Durante casi 100 años, también han sido unas de las más enigmáticas, por sus inciertos orígenes. Ahora, los investigadores han descubierto pruebas para respaldar una vieja teoría sobre que los rayos proceden de las supernovas, o estrellas en explosión.

Los nuevos hallazgos proceden del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, una colaboración de la NASA e instituciones de varios países. Se describen en el ejemplar del 7 de enero de la revista Sci­ence y también en el magacín del Departamento de Energía de los Estados Unidos, Sym­me­try.

Cómo logran los rayos cósmicos unas velocidades tan altas ha sido un misterio durante casi un siglo. La idea de que pueden proceder de las supernovas se propuso hace décadas, pero había pocas pruebas directas para respaldarla.

Cuando una estrella muere y agota su combustible nuclear, los procesos atómicos provocan que estalle. El material estelar entonces se estrella contra el gas interestelar, compimiéndolo y formando ondas de choque, las cuales son áreas móviles de una compresión extremadamente alta en un gas o fluido. Los investigadores han supueso que estas ondas de choque son el lugar más probable donde las partículas cargadas aceleran para convertirse en rayos cósmicos.

Pero “las observaciones aún tienen que señalar dónde tiene verdaderamente lugar la aceleración”, dice Ya­sunobu Uchiyama del Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas y Cosmología de la Universidad de Stanford en Cal­i­for­nia, a Sym­me­try.

En la nueva investigación, la colaboración del Telescopio de Gran Área, liderada por los investigadores Takaaki Tanaka, Uchiyama, y Hi­roy­asu Tajima del instituto, difundieron la primera imagen de un remanente de supernova en el rango de energía de los giga-electrónvoltios, unas 200 millones de veces la energía de la luz visible. Las imágenes revelan dónde se distribuyen los rayos cósmicos en el remanente, dicen los científicos.

“Por fin hemos tenido éxito al conseguir información sobre la distribución espacial de un remanente de supernova en esta banda de energía”, dijo Tanaka a Sym­me­try.

Para detectar por dónde merodeaban los rayos cósmicos, los investigadores rastrearon luz de rayos gamma, una forma de luz de alta energía procedente de un remanente de supernova conocido como W44. Los rayos cósmicos tienden a producir rayos gamma a través de procesos subatómicos cuando interactúan con el gas difuso entre las estrellas. Los investigadores dedujeron que los rayos gamma que detectaron muy probable se creaban de esta forma basándose en el espectro observado de rayos gamma, o en la cantidad de luz procedente de distintas energías.

“Este artículo demuestra que Fermi es capaz de determinar el origen de los rayos gamma”, dice Tanaka, de acuerdo con Sym­me­try. Conforme la colaboración recopile más datos, continúa, la certeza aumentará.

“No podemos declarar con seguridad que hemos visto por fin la firma de estos protones”, dice Uchiyama, de acuerdo a la publicación. “Hay otro posibilidad que tenemos que descartar. Pero si podemos demostrar esta conexión, será un enorme avance. Los investigadores han estado persiguiendo esto durante casi 100 años, desde que se comprendieron por primera vez los rayos cósmicos”.


Fecha Original: 20 de enero de 2010
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Comments (12)

  1. ¿Los rayos cómicos? Por la gloria de mi madre, ese par electrón positrón que nació despué de los dolores, jaarrrr

  2. ¡Es tanto lo que no sabemos! Si pusiéramos en los dos platillos de una balanza, por una parte, en uno de los platillos, el saber del mundo. En el otro platillo, la ignorancia del mundo. Sería impresionante el cráter que abriría en la superficie de la Tierra el platillo de nuestra ignorancia al caer al suelo con su peso infinito.

    Tadavía andamos buscándo explicaciones sobre los rayos cósmicos que son partículas subatómicas muy rápidas, de gran masa y cargadas positivamente. Aproximadamente, el 90 por 100 de las partículas que los conforman son ptotones (núcleos de hidrógeno), y el 9 por 100 partículas alfa (núcleos de helio). El 1 por 100 restante son números de átomos más complejos. Hasta se han detectado núcleos de átomos tan complejos como el hierro, cuya masa es 56 veces mayor que la del protón.

    Las partículas de los rayos cósmicos, por tener tanta masa y moverse con velocidades tan grandes (cercanas a la velocidad de la luz), son muy energéticas. De hecho son las partículas más energéticas que conocemos, algunas de ellas miles de millones de veces más que las que se pueden producir en los mayores aceleradores.

    Las partículas de los rayos cósmicos, al estrellarse contra la atmósfera terrestre, rompen todos los átomos que encuentran a su paso y producen una lluvia de “radiación secundaria” que, entre otras cosas, incluye mesones y positrones. La radiación se estrella finalmente contra la Tierra propiamente dicha, penetrando parte de ella varios metros en el suelo antes de ser absorbida.

    Tales partículas pueden orioginar cambios en los átomos que encuentran, sin excluir los del cuerpo humano. Y es posible que dichos cambios ocasionen enfermedades como la leucemia e induzcan mutaciones. Pero la probabilidad de que un individuo dado sufra una desgracia de este tipo es pequeña, porque la mayoría de las partículas de rayos cósmicos que chocan contra una persona pasan de largo sin ocasionar ningún daño pero, si tiene la mala suerte de que den en el blanco del núcleo de sus células, el daño podría ser muy grave (es uno de los mayores peligros contra los que tienen que prevenir a los astronáutas).

    Después de tanto tiempo, aún estamos debatiendo sobre la posible fuente de los rayos cósmicos y la manera en que adquieren tan enormes energías, aunque, eso sí, alguna idea tenemos al respecto.

    En cualquier reaqcción nuclear que produzca electrones, positrones o muones se producen también neutrinos. Las reacciones nucleares que se desarrollan en el Sol, por ejemplo, producen grandes cantidades dse positrones y, por tanto, también de neutrinos.

    Los neutrinos que se mueven a la velocidad de la luz, son aún más rápidos que las partículas de los rayos cósmicos, pero mucho menos energéticos porque carecen de carga eléctrica y de masa. Los neutrinos no son absorbidos por la materia a menos que choquen frontalmente contra un núcleo atómico, y este suceso es tan raro que por término medio pueden atravesar cientos de miles de millones de kilómetros de plomo sin ser absorbidos.

    Los billones de neutrinmos que produce el Sol cada segundo se esparcen isotrópicamente. Los que, por casualidad, salen en dirección a la Tierra llegan hasta nosotros y pasan a través del planeta como si no estuviera aquí. Los neutrinos nos bombardean día y noche durante toda nuestra vida. Pero como nos atraviesan sin ser absorbidos, no nos afectan para nada.

    Pero, me desvío del tema central, allá por el año 1911, el físico austríaco Victor H. Hess descubrió que la Tierra estaba bombardeada por una radiación penetrante que venía del espacio exterior. En 1925, el físico norteamericano Robert Millikan le puso el nombre de “rayos cósmicos”, dado que venía del “cosmos”, del universo.

    Más tarde, se descubrió (como comento al principio) de qué se componían estos rayos, y, hoy en día, tenemos “casi” la seguridad de que, las mayores fuentes de rayos cósmicos se producen en las explosiones de supernovas y fenómenos similares que son el pan de cada día en ese inmenso universo que nos ha tocado en suerte.

    Menos mal que nosotros, nuestro Sistema Solar, se encuentra en uno de los Barzos de Orión, a 30 000 a.l. del núcleo galáctico, y, por suerte aquí, la cosa está relativamente tranquila y podemos ir tirando.

    • No es por fastidiar, sé que a muchos les interesan los comentarios de Emilio, pero últimamente me han parecido demasiado diseñados, como sacados de un libro. Y hete aquí que tras leer éste, me ha venido a la mente un libro de Isaac Asimov que tengo en casa titulado Cien preguntas básicas sobre la ciencia. En concreto este párrafo:

      Los billones de neutrinos que produce el Sol cada segundo se esparcen en todas direcciones. Los que, por casualidad, salen en dirección a la Tierra llegan hasta nosotros y pasan a través del planeta como si no estuviera allí. Los neutrinos nos bombardean día y noche durante toda nuestra vida. Pero como nos atraviesan sin ser absorbidos, no nos afectan para nada.

      También me ha dado por comparar otros comentarios y veo que muchos párrafos no los escribe originalmente aquí, sino que los saca de sus propias intervenciones en foros y blogs.

      Emilio, sin acritud te lo digo, pero en muchas ocasiones lo que dices no encaja bien con el texto que pone Manuel, parece más una demostración de lo que en teoría sabes ya que una invitación al debate, al que por otra parte raramente entras sin dejar un mensaje de este estilo. Por otra parte, mencionar las fuentes es recomendable, pero obligatorio si copias textualmente una frase o un párrafo. Y por último, no estaría de más aportar más contenido original, creo que los artículos lo merecen.

      Con esto ya digo que no quiero ofender a nadie, porque parece que Emilio cae bastante bien aquí, pero en fin…

  3. Gerardo perez

    Bienvenido al club de mediocres y groseros , no puedes hablarle asi a don Emilio (Caballero don emilio) su prolema :trasmitir conocimientos en cantidades industriales, independientemente de sus metodos , y en cuanto a las referencias el por merito propio es una referencia personas como el hacen un mundo mejor, tu comentario es deprimente y con mucho veneno BUUUUUU.

  4. Manuel Abeledo, en mis comentarios, cuando haga transcripción parcial o total de algún escrito, citaré la fuente. Si en alguna ocasión no lo hice, pido disculpas por ello. Siempre, mi única intención es dar información.

    Saludos cordiales.

  5. Sagutxo

    Para Gerardo: no se si llamas mediocre y grosero a Manuel, a Leviatán o a Plank. Si quieres opinar que te gustan los comentarios de Emilio, puedes hacerlo sin necesidad de insultar a nadie.

    Me gustaría dar mi opinión también. Lo fundamental: un comentario a una noticia es eso, algo que lo comenta, complementa, completa, lo debate, plantea dudas y cuestiones al respecto, intercambia información con otros lectores del blog, etc. Es algo en definitiva dinámico, vivo… en contraste de lo estático de la noticia.

    Dicho esto, no veo motivo para ofenderse porque Manuel haya hecho una observación fácil de entender. A mi también me gustan algunos comentarios de Emilio y me parece que contribuyen a difundir el conocimiento científico.

    Pero eso no quita que algunas personas señalen que, en muchas ocasiones, sean excesivamente largos. No contento con eso, ahora Emilio pone 3 comentarios seguidos y cada uno de ellos es más largo que “Guerra Y Paz”. Yo no le veo sentido que un comentario exceda varias veces la longitud de la noticia que pretende comentar.

    Todos hemos hecho comentarios largos, yo también, sobre todo si hemos de debatir y argumentar. Pero Emilio lo hace sistemáticamente, con comentarios enciclopédicos que a veces tocan el tema de la noticia sólo de forma tangencial y sin interactuar con nadie. Por otra parte, párrafos de sus comentarios están extraídos o reeditados de otras fuentes, ya sea de confección propia o de otros autores. Yo no le encuentro lógica a eso; si quiero leer algo de Asimov, me leo un libro suyo, no un comentario de Emilio que es un calco.

    Estoy seguro que Emilio, amante de la Ciencia y activo participante de varios foros, lo hace con la mejor intención. Vaya por delante que suelo leer a Emilio en otros foros de Astronomía y Ciencia. Pero a veces sus mega-comentarios parecen más un ejercicio de lucimiento del autor que un aporte complementario y terminan asfixiando cualquier debate.

    Creo que estoy de acuerdo en lo planteado por Manuel, Leviatán y Plank. Y creo que no merecen que se les insulte diciendo que son mediocres y groseros por opinar sobre la longitud y origen de los comentarios de Emilio. Manuel es la persona que trabaja para que tengamos todos este blog. Y Leviatán junto con Plank aportan muchas cosas interesantes a este blog con sus comentarios.

    Gerardo, se puede opinar de forma diferente y decir las cosas con respeto, sin necesidad de insultar a nadie. Y se puede apoyar a Emilio sin necesidad de demostrar “adhesiones inquebrantables”. Parece que eso cuesta en ser entendido en España. No es de extrañar, al fin y al cabo vivimos en un país inculto y atrasado respecto a nuestros vecinos europeos, donde el intercambio de ideas contrarias no es una ofensa y no existe tanto culto a la persona.

    Espero que no consideres mi comentario “lleno de veneno” porque no coincide con tus opiniones.

    SalU2

    • Iván

      Se puede decir mas alto pero no mas claro, +1 a tu comentario.

      Esto por desgracia me recuerda a un hecho parecido de hace mucho tiempo y en otro lugar donde formaba parte del grupo de moderacion.

      Y es que internet es muy pequeño y es facil trazar los comentarios y participaciones y sinceramente espero que esto no sea as que un excesivo celo por enseñar cosas que piensa interesantes (y que lo son) y no como termino este otro hecho del que habo, un lucimiento personal a base de copi-pega y plagios para una rocambolesca desaparicion posterior, todo aderezado con comentarios de gente tipo “gustavo” que no daban para mas que la “adhesion acritica” sin ver o querer ver la raiz del hecho, y luego habla de mediocres….

  6. Estoy de acuerdo con todo lo que comentais, y, desde luego, en ningún momento he podido ver que nadie quiera ofenderme, simplemente se constató un hecho. Los insultos no están dentro de un comportamiento admisible, y, aunque agradezco a Gerardo su buena intención, no puedo aprobarlo y sólo puede ser excusado por haberlo hecho en ese primer impulso que, tendría que haber refrenado un poco.

    Aquí somos muchas las personas que comparecemos y, sin excepción, todas tienen el derecho a dejar su opinión pero, sin llegar a ofender. Por mi parte, tomo la debida nota, pido de nuevo excusas y, haré mis comentarios más cortitos.

    Saludos amigos.

  7. Gerardo Perez Juaristi

    Estando de acuerdo solo me queda pedir disculpas a todos sobretodo a Manuel, y no tengo justificacion (ya que solo es de caracter personal).y con la cola entre las piernas pido uno y mil perdodones

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