Detectan rayos gamma récord en el núcleo de la Vía Láctea
Por: Brian Keenan, Laboratorio Nacional de Los Álamos.
22 de octubre de 2024
Extracto de los resultados del análisis de la investigación. Crédito: The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad772e.
En el observatorio High-Altitude Water Cherenkov (HAWC), a 13.000 pies sobre el nivel del mar en el volcán Sierra Negra de México, los investigadores están observando un violento misterio en la galaxia de la Vía Láctea. Un equipo de investigación internacional codirigido por el Laboratorio Nacional de Los Álamos observó rayos gamma de energía ultraalta a más de 100 teraelectronvoltios, rastreando su origen hasta el centro galáctico por primera vez.
“Estos resultados son una mirada al centro de la Vía Láctea a un orden de magnitud de energías más altas que nunca antes vistas. La investigación confirma por primera vez la existencia de una fuente PeVatron de rayos gamma de energía ultraalta en un lugar de la Vía Láctea conocido como la Cresta del Centro Galáctico, lo que significa que el centro galáctico alberga algunos de los procesos físicos más extremos del Universo”, dijo Pat Harding, físico de Los Álamos e investigador principal del proyecto del Departamento de Energía.
El propio PeVatron sigue siendo un fenómeno poco comprendido, pero el hecho de su existencia, cualquiera que sea su forma, apunta a un régimen violento en el centro galáctico y se sabe que esa región de la Vía Láctea incluye un agujero negro supermasivo rodeado de estrellas de neutrones y enanas blancas que extraen material de las estrellas cercanas. La zona está envuelta por densas nubes de gas que alcanzan temperaturas de millones de grados y tienden a impedir mucha observación óptica directa de la región.
La observación de los rayos gamma resulta, por tanto, fundamental para esclarecer los procesos cósmicos que se producen en ese entorno extremo. Los rayos gamma de energía ultraalta se originan con la presencia de una fuente PeVatron, que acelera las partículas hasta alcanzar una energía de un billón de electronvoltios (PeV), un cuatrillón de veces más potente que las partículas de luz que salen de una bombilla. Los protones de rayos cósmicos generados por el PeVatron viajan a más del 99% de la velocidad de la luz, interactuando con el gas ambiental denso y dando lugar a rayos gamma de energía ultra alta.
Sin embargo, la naturaleza exacta de los PeVatrones sigue siendo un misterio. Las energías involucradas apuntan a algunos de los procesos más violentos concebibles en el Universo: la muerte de una estrella en una supernova, los choques y la radiación que acompañan el nacimiento de una estrella en una fusión intensa, un agujero negro que se traga a otro agujero negro.
"Muchos de esos procesos son tan raros que no se esperaría que ocurrieran en nuestra galaxia, u ocurren en escalas que no se correlacionan con el tamaño de nuestra galaxia. Por ejemplo, un agujero negro que se comiera a otro agujero negro sería un evento que sólo se esperaría fuera de nuestra galaxia", dijo Harding.
El equipo de investigación planea ampliar los hallazgos del observatorio HAWC y delimitar el sitio específico de la fuente PeVatron con un nuevo experimento, el Observatorio Austral de Rayos Gamma de Campo Amplio, una instalación que se está construyendo en el desierto de Atacama en Chile. Con esa ventana más amplia hacia el centro de la Vía Láctea, la ciencia puede tener una visión más cercana del misterio en el corazón de nuestra galaxia.
Fuente:
https://phys.org/news/2024-10-gamma-rays-milky-core.html