Observan rayos cósmicos que pueden proceder de una supernova de dos millones de años de edad
9/11/2015 de Phys.org / Physical Review Letters
Esta ilustración de la región que rodea nuestro Sistema Solar muestra la posición estimada de la supernova de dos millones de años de edad, cerca del campo magnético galáctico, que podría haber sido la fuente de algunos rayos cósmicos de alta energía observados hoy en día. Crédito: Michael Kachelrieß, Universidad de Ciencia y Tecnología Noruega (NTNU).
Protones, núcleos y otras partículas de alta energía alcanzan constantemente la atmósfera de la Tierra desde el espacio, pero el origen de estos rayos cósmicos es desconocido. Una posibilidad es que los rayos cósmicos procedan de supernovas y ahora, analizando el espectro de energías de rayos cósmicos, los científicos han podido deducir que algunos rayos cósmicos de alta energía pueden haberse originado en una supernova de dos millones de años de edad situada a unos 1.6 billones de kilómetros.
La existencia de esta supernova es también intrigante porque en otro trabajo de investigación, sin relación con éste, una supernova de la misma edad y distancia ha sido propuesta como la fuente de raros isótopos de hierro enterrados en las cortezas de los océanos de la Tierra. Los dos conjuntos diferentes de datos (rayos cósmicos e isótopos de hierro) parecen apuntar a la misma explosión de una estrella como su origen.
Tal como explican los investigadores, es difícil extraer información acerca de los orígenes de los rayos cósmicos a partir de las observaciones. Esto es así en parte porque el campo magnético que impregna el espacio vacío interfiere con las trayectorias de los rayos cósmicos, lo que hace que la intensidad de la energía de los rayos cósmicos sea casi uniforme. Además hay muchas fuentes probables de rayos cósmicos y las señalas de todas esas fuentes solapan en el espectro de rayos cósmicos, lo que hace difícil extraer las señales de fuentes individuales.
A pesar de estos problemas, los investigadores explican que el espectro de energías de los rayos cósmicos puede tener todavía una cierta “memoria” de las fuentes individuales, que estaría codificada en pequeñas particularidades del mismo. Los investigadores se centraron, concretamente, en estudiar por qué hay más positrones (antielectrones) de los esperados por encima de un cierto nivel de energía. Estas particularidades a menudo son ignoradas, pero tenerlas en cuenta es clave para identificar la supernova como fuente de rayos cósmicos.
“Tradicionalmente en la física de rayos cósmicos se emplea la aproximación de que las fuentes de rayos cósmicos están suavemente distribuidas en el tiempo y el espacio”, comenta Michael Kachelrieß, director del estudio. “Nuestro artículo y otros trabajos relacionados demuestran que esta aproximación debe ser abandonada. Para entender mucho fenómenos físicos es importante tener en cuenta que los rayos cósmicos son acelerados en episodios que se producen sólo una vez cada siglo en nuestra galaxia”.
