Los rayos cósmicos de más alta energía, detectados en cúmulos de estrellas y no en supernovas
12/3/2021 de Michigan Tech / Nature Astronomy / Astrophysical Journal Letters
Mapa infrarrojo de la región de Cocoon. Crédito: Binita Hona.
Durante décadas, los investigadores han asumido que los rayos cósmicos (partículas atómicas, como los protones, con energía muy alta), que bombardean con regularidad la Tierra desde los confines lejanos de la galaxia, nacen cuando las estrellas sufren explosiones de supernova, es decir, cuando se vuelven demasiado masivas como para mantener la fusión que se produce en sus núcleos y explotan.
Aunque esas explosiones lanzan partículas atómicas a casi la velocidad de la luz, investigaciones nuevas sugieren que no son suficientemente fuertes como para que las partículas alcancen energías de petaelectronvolts (PeVs), la cantidad de energía cinética alcanzada por rayos cósmicos de muy alta energía.
Los cúmulos de estrellas contienen vientos violentos y nubes de escombros, como los observados por los investigadores en Cygnus OB2 y en el cúmulo BDS2003]8. Dentro se juntan varios tipos de estrellas, como las O y las B, cientos de ellas agrupadas en un área de unos 108 años-luz de ancho. «Las estrellas de tipo espectral O son las más masivas» señala Binita Hona (Michigan Tech University). «Cuando los vientos interaccionan entre sí, se forman ondas de choque, que es donde se produce la aceleración».
«Los restos de supernovas poseen ondas de choque muy rápidas, donde los rayos cósmicos pueden ser acelerados; sin embargo, carecen de regiones de largo confinamiento», explica Sabrina Casanova (Academia Polaca de Ciencias). Los cúmulos estelares – con su mezcla de vientos y estrellas nacientes pero poderosas- son regiones turbulentas con diferentes campos magnéticos que pueden proporcionar el confinamiento necesario para que las partículas continúen acelerando. «Por esto son útiles los cúmulos estelares. Son una asociación de estrellas que pueden provocar perturbaciones que confinan los rayos cósmicos y hacen posible que las ondas de choque los aceleren», concluye Casanova.
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