Agencias, Ciudad de México.- El observatorio LHAASO -un detector de de rayos cósmicos en las montañas de Sichuan (China)- ha descubierto una docena de aceleradores cósmicos de energía ultra alta (UHE) en la Vía Láctea.
También ha detectado fotones con energías superiores a 1 peta-electrón-voltio (cuatrillones de electrón-voltios o PeV), incluido uno a 1,4 PeV. Este último es el fotón de mayor energía jamás observado, informa la Academia de Ciencias de China.
Según los autores de la investigación, estas observaciones impulsarán a repensar el mecanismo por el cual las partículas de alta energía se generan y propagan en la Vía Láctea, y alentarán a explorar fenómenos celestes más profundamente violentos y sus procesos físicos, así como a probar leyes físicas básicas en condiciones extremas.
Estos descubrimientos se publican en la revista Nature. La Colaboración Internacional LHAASO, dirigida por el Instituto de Física de Altas Energías (IHEP) de la Academia de Ciencias de China, completó este estudio.
El Observatorio LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) todavía está en construcción. Los aceleradores cósmicos, conocidos como PeVatrons, ya que aceleran las partículas al rango de PeV, y los fotones de PeV se descubrieron utilizando la primera mitad de la matriz de detección, que se terminó a fines de 2019 y funcionó durante 11 meses en 2020.
Se detectaron fotones con energías superiores a 1 PeV en una región de formación de estrellas muy activa en la constelación de Cygnus. LHAASO también detectó 12 fuentes de rayos gamma estables con energías de hasta aproximadamente 1 PeV y significados de las señales de fotones siete desviaciones estándar mayores que el fondo circundante. Estas fuentes están ubicadas en posiciones de nuestra galaxia que pueden medirse con una precisión mejor que 0,3 grados. Son las fuentes de rayos gamma de la Vía Láctea más brillantes en el campo de visión de LHAASO.
Aunque los datos acumulados de los primeros 11 meses de funcionamiento solo permitieron a las personas observar esas fuentes, todas ellas emiten los denominados fotones UHE, es decir, rayos gamma por encima de 0,1 PeV. Los resultados muestran que la Vía Láctea está llena de PeVatrones, mientras que el acelerador más grande de la Tierra (LHC en el CERN) solo puede acelerar partículas a 0.01 PeV.
Los científicos ya han determinado que los aceleradores de rayos cósmicos de la Vía Láctea tienen un límite de energía. Hasta ahora, el límite previsto era de alrededor de 0,1 PeV, lo que conducía a un corte natural del espectro de rayos gamma por encima de eso.
Pero el descubrimiento de LHAASO ha aumentado este “límite”, ya que los espectros de la mayoría de las fuentes no están truncados. Estos hallazgos abren una era para la observación astronómica UHE gamma. Muestran que los celestiales de radiación no térmica, como los cúmulos de estrellas masivas jóvenes, los remanentes de supernovas, las nebulosas de viento púlsar, etc., representados por las regiones de formación de estrellas Cygnus y la nebulosa del Cangrejo, son los mejores candidatos para encontrar rayos cósmicos UHE en la Vía Láctea
A través de la astronomía gamma UHE, es posible que pronto se resuelva un misterio centenario, el origen de los rayos cósmicos. LHAASO incitará a los científicos a repensar los mecanismos de aceleración y propagación de rayos cósmicos de alta energía en la Vía Láctea. También permitirá a los científicos explorar fenómenos astrofísicos extremos y sus procesos correspondientes, lo que permitirá el examen de las leyes básicas de la física en condiciones extremas.
