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por Anil Ananthaswamy
03 Mayo 2011
del Sitio Web
NewScientist
traducción de
Adela Kaufmann
Versión
original
Rayos cósmicos chocando contra la Tierra por el Polo Sur parecen
estar viniendo de lugares concretos, en lugar de estar siendo
distribuidos de manera uniforme a través del cielo.
Similares ‘puntos calientes’ de rayos cósmicos se han visto en los
cielos del norte, aunque todavía no sabemos de ninguna fuente lo
suficientemente cercana como para producir este patrón.
"No sé de dónde vienen," dice
Stefan Westerhoff
de la Universidad de
Wisconsin-Madison.
Westerhoff y sus colegas usaron
el observatorio de neutrinos IceCube
(Cubo de Hielo) en el Polo Sur para crear el mapa más completo hasta
la fecha de la dirección de llegada de los rayos cósmicos a los
cielos del sur.
IceCube utiliza detectores enterrados en el hielo antártico
(Imagen: NSF / B Gudbjartsson)
IceCube detecta
los muones
producidos por los neutrinos golpeando el hielo, pero también
detecta los muones creados por los rayos cósmicos golpeando la
atmósfera terrestre.
Estos muones de rayos cósmicos pueden ser
utilizados para calcular la dirección de la partícula del rayo
cósmico original.
Buen Misterio
Entre mayo 2009 y mayo de 2010, IceCube detectó 32 mil millones de
muones de rayos cósmicos muones, con una energía media de alrededor
de 20 teraelectronvoltios (TeV).
Estos muones revelaron, con significados estadísticos muy altos, un
cielo del sur con algunas regiones de exceso de rayos cósmicos ("puntos
calientes") y otras con un déficit de rayos cósmicos (puntos "reíos").
En los últimos dos años se ha visto un patrón similar en los cielos
del norte por el
observatorio Milagro
en Los Alamos, Nuevo México, y el
Tibet Air Shower array, en Yangbajain.
"Es interesante que el patrón puede
ser compensado entre [estos experimentos], al menos
cualitativamente. Ellos tienen técnicas muy diferentes y efectos
sistemáticos", dice el físico de rayos cósmicos
Paul Sommers
de la Universidad Estatal de Pennsylvania en
University Park.
"Considero que esos puntos calientes como una buena película de
misterio".
Es un misterio, porque los puntos calientes deben ser producidos en
un lapso de aproximadamente unos 0,03 años luz de la Tierra. Además,
los campos magnéticos galácticos deben desviar las partículas de tal
manera que los puntos sean esparcidos a través del cielo.
Pero ninguna de esas fuentes se sabe que existe.
Embudo cósmico
Uno de los puntos calientes vistos por IceCube en la dirección de
el
remanente de la supernova Vela es una posible fuente de los rayos
cósmicos, pero a asi 1000 años luz de distancia.
Los rayos cósmicos procedentes de distancias tan grandes deben ser
constantemente golpeados y desviados por los campos magnéticos
galácticos en ruta, y por lo tanto debería haber perdido toda
direccionalidad por el tiempo en que llegan a la Tierra. En otras
palabras, tales rayos cósmicos de larga distancia parecen venir de
todas partes del cielo. Eso no es lo que se ha observado.
Milagro también ha visto puntos calientes que parecen provenir de
fuentes increíblemente distantes.
Como explicación, Félix Aharonian del Instituto de Estudios
Avanzados de Dublín (Dublin Institute for Advanced Studies) en Irlanda y sus colegas han sugerido que podría
haber un "tubo" de líneas de campo magnético extendiéndose entre la
fuente y nuestro sistema solar, canalizando los rayos cósmicos hacia
nosotros.
Sin embargo, Aharonian reconoce que la teoría es altamente
especulativa.
Otros han propuesto que un fenómeno local llamado reconexión
magnética - en la que las líneas magnéticas del campo se cruzan y
reorganizan, la convirtiendo la energía magnética en energía
cinética - podría podría estar acelerando los rayos cósmicos locales
a energías en el rango de TeV y radiándolas hacia la Tierra, creando
de los puntos críticos observados.
"Esto implica que tenemos un
Tevatron
en el sistema solar ", dice
Aharonian, en referencia al acelerador de partículas en el Fermilab
en Batavia, Illinois. "Eso también es una locura, pero al menos es
menos loco que otras explicaciones."
Tevatron - Mucho todavía que analizar
El equipo de Westerhoff, presentó sus resultados en la reunión de la
Sociedad Americana de Física en Anaheim (American Physical Society's meeting), California, el sábado.
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