Los científicos descubren ‘partículas fantasma’ que se escapan de nuestra galaxia, la Vía Láctea, en un gran descubrimiento (video)
Los astrónomos han detectado neutrinos de alta energía provenientes de nuestra galaxia, la Vía Láctea, lo que potencialmente abre una nueva y emocionante ventana de investigación, informa un nuevo estudio.
neutrinos son extraordinariamente difíciles de detectar, ya que rara vez chocan con los átomos. Un año luz de plomo solo detendría aproximadamente la mitad de los neutrinos que vuelan a través de él (lo que explica por qué los neutrinos han sido denominados «partículas fantasma»).
Los neutrinos se crean a partir de la desintegración radiactiva, como en los reactores nucleares, o cuando partículas de energía extraordinariamente alta golpean átomos. Los tipos más juguetones tienen energías de millones a miles de millones de veces mayores que las producidas por las reacciones de fusión que potencian. estrellas.
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Se sabe que los neutrinos de alta energía se originan en galaxias más allá de la Tierra. Vía Láctea. Pero los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que nuestra propia galaxia también es una fuente. por ejemplo, cuando rayos cósmicos — los núcleos atómicos que se mueven casi a la velocidad de la luz — golpean el polvo y el gas, generan rayos gamma y neutrinos de alta energía. Investigaciones anteriores han detectado rayos gamma desde el plano de la Vía Láctea, por lo que los científicos también esperarían neutrinos de alta energía desde allí.
Ha habido indicios de tal emisión, pero hasta ahora la confirmación ha resultado difícil de alcanzar. El nuevo estudio dio otro vistazo, usando el Observatorio de neutrinos IceCube en la estación Amundsen-Scott del Polo Sur. IceCube está incrustado en una gigatonelada (mil millones de toneladas) de hielo, lo que lo convierte en el primer detector de neutrinos de gigatoneladas jamás construido.
El IceCube abarca 0,24 millas cúbicas (1 kilómetro cúbico) de hielo antártico con más de 5000 sensores de luz. Estos dispositivos observan los destellos únicos de luz que resultan de los raros casos en que los neutrinos chocan contra los átomos.
El equipo de investigación se centró en el plano de la Vía Láctea, la región densa de la Galaxia que se encuentra a lo largo del ecuador de la Vía Láctea. Estudiaron 10 años de datos de IceCube, analizando 60,000 neutrinos, 30 veces más de lo que habían analizado escaneos de neutrinos anteriores del plano galáctico.
Esto fue aún más difícil de lo que parece, porque el fondo de neutrinos producidos por colisiones de rayos cósmicos con moléculas en atmósfera terrestre nubes esfuerzos para resaltar los neutrinos desde más lejos.
Para superar este desafío, los investigadores utilizaron inteligencia artificial tecnología para analizar los datos de IceCube. Esto ayudó a eliminar los neutrinos atmosféricos, cuya producción tiende a generar otras partículas que el observatorio también puede detectar.
Este trabajo identificó neutrinos de alta energía que probablemente provenían del plano galáctico de la Vía Láctea.
«Esta observación de neutrinos de alta energía abre una ventana completamente nueva para estudiar las propiedades de nuestra galaxia anfitriona», dijo a Space.com el coautor del estudio, Mirco Hüennefeld, físico de astropartículas de la Universidad TU de Dortmund en Alemania.
«Me parece emocionante ver que el joven campo de la astronomía de neutrinos se desarrolla a un ritmo tan creciente», agregó Hüennefeld. «Tomó décadas imaginar un telescopio de neutrinos como IceCube, y solo en los últimos años, hemos visto una acumulación de observaciones emocionantes, incluida la primera evidencia de fuentes extragalácticas. Ahora, con estos resultados, hemos llegado a un nuevo hito en la astronomía de neutrinos».
Si bien los hallazgos sugieren que los neutrinos recién descubiertos provienen de nuestra galaxia, IceCube actualmente no es lo suficientemente sensible como para identificar sus fuentes. Pueden surgir de forma difusa, o un número significativo de ellos puede provenir de puntos específicos del cielo, dijo Hüennefeld.
«Lo intrigante de estos hallazgos es que, a diferencia de los fotones, la emisión de neutrinos galácticos se ve eclipsada por el flujo de neutrinos extragalácticos», dijo Hüennefeld.
En los próximos años, IceCube recibirá mejoras en el detector «que aumentarán aún más su sensibilidad, permitiéndonos obtener una imagen más clara de la Vía Láctea en neutrinos en un futuro cercano», dijo Hüennefeld. «Responder a estas preguntas tendrá implicaciones para nuestra comprensión de los rayos cósmicos y su origen, y también, de manera más general, para las propiedades inferidas de nuestra galaxia anfitriona».
Los científicos detallaron tus descubrimientos en línea el jueves (29 de junio) en Science.
