ASTRONOMÍA. Una 'burbuja' gigante en el espacio podría ser una fuente de poderosos rayos cósmicos

Una 'burbuja' gigante en el espacio podría ser una fuente de poderosos rayos cósmicos

 

Las condiciones en la región de formación estelar Cygnus OB2 son ideales para producir rayos cósmicos de alta energía. fUENTE: Rayos X: NASA/CXC/SAO/J. Drake y otros; H-alfa: Univ. de Hertfordshire/INT/IPHAS; Infrarrojos: NASA/JPL-Caltech/Spitzer

Los científicos han identificado una región en la Vía Láctea capaz de acelerar partículas a niveles de energía súper altos.

26 febrero 2024.- Los astrónomos han detectado una enorme burbuja de rayos gamma que podría ser una fuente de los rayos cósmicos más poderosos de la Vía Láctea: partículas de alta energía que caen sobre la Tierra desde el espacio.

El acelerador galáctico turboalimentado, denominado 'super PeVatron', es capaz de emitir rayos cósmicos a energías de al menos 10 petaelectronvoltios (PeV; 10 16 electronvoltios), superando los límites superiores de las energías que se cree que alcanzan tales partículas en la Vía Láctea. 

Los hallazgos, publicados en Science Bulletin 1 , confirman que este tipo de fuentes de alta energía existen en nuestra galaxia. 

Los rayos cósmicos son partículas subatómicas, a menudo protones o núcleos atómicos, que atraviesan el espacio casi a la velocidad de la luz. Se sabe que los que se encuentran en la Vía Láctea alcanzan energías de al menos unos pocos PeV, pero localizar las fuentes de rayos cósmicos de muy alta energía ha sido notoriamente difícil. 

Esto se debe a que los rayos cósmicos rebotan en campos magnéticos a medida que atraviesan el espacio, lo que significa que sus trayectorias de vuelo son tan complicadas que es difícil determinar sus lugares de origen. 

Para solucionar este problema, los investigadores miden fotones de rayos gamma, partículas producidas por la interacción de los rayos cósmicos con el gas interestelar. Los rayos gamma transportan el 10% de la energía de los rayos cósmicos y viajan en línea recta, lo que facilita la localización de posibles fuentes de rayos cósmicos.

Los investigadores utilizaron el Gran Observatorio de Duchas de Aire a Gran Altitud (LHAASO) en Daocheng, China, para medir los rayos gamma provenientes de Cygnus OB2, una enorme región de formación de estrellas en la constelación de Cygnus.

El equipo de LHAASO detectó una enorme estructura emisora ​​de rayos gamma, conocida como burbuja, que emitía fotones con energías superiores a 1 PeV, uno de los cuales medía 2,5 PeV. Esto sugiere que el área podría estar generando rayos cósmicos que alcanzan energías de al menos entre 10 y 25 PeV.

Las estrellas calientes y de vida corta dentro de Cygnus OB2 producen vientos estelares que alcanzan velocidades de miles de kilómetros por segundo. Cuando estas ráfagas chocan con gas y otros materiales que se encuentran entre las estrellas, crean las condiciones ideales para acelerar los rayos cósmicos a altos niveles de energía.

Las observaciones sugieren que los rayos cósmicos que se originan en la Vía Láctea pueden alcanzar energías mucho más altas de lo que se pensaba anteriormente

Fuente: LHAASO Collaboration. An ultrahigh-energy γ-ray bubble powered by a super PeVatron, Science Bulletin, Volume 69, Issue 4, 2024, Pages 449-457, ISSN 2095-9273, https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.12.040(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209592732300912X) 

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