Los físicos han detectado una sorprendente variedad de fenómenos energéticos en el universo, incluidos haces de partículas de energía inesperadamente alta pero de origen desconocido. En los aceleradores de laboratorio, podemos producir haces de partículas energéticas, pero la energía de estos rayos cósmicos supera con creces cualquier energía producida en la Tierra. Entonces mi pregunta es, ¿de dónde vienen estos rayos cósmicos de ultra alta energía ?
¡Aquí hay una respuesta diferente basada en nuevos hechos empíricos!
Hoy, 12 de julio de 2018, hemos visto y leído el anuncio público de la localización por primera vez de una fuente de neutrinos cósmicos de ultra alta energía .
Datos experimentales de astronomía multimensajero (IceCube Collaboration, Fermi-LAT, MAGIC, AGILE, ASAS-SN, HAWC, HESS, INTEGRAL, Kanata, Kiso, Kapteyn, Liverpool Telescope, Subaru, Swift/NuSTAR, VERITAS, VLA/17B-403) han sido recolectados, procesados y comparados para demostrar que:
Del mismo anuncio público también se puede leer:
" La evidencia de la observación de la primera fuente conocida de neutrinos de alta energía y rayos cósmicos es convincente ", dice Francis Halzen, profesor de física de la Universidad de Wisconsin-Madison y científico principal del Observatorio de Neutrinos IceCube.
“Fermi ha estado monitoreando unos 2000 blazars durante una década, que es la forma en que pudimos identificar este blazar como la fuente de neutrinos”, dice Regina Caputo, coordinadora de análisis de la colaboración del Telescopio de Área Grande Fermi. “Los rayos gamma de alta energía pueden ser producidos por electrones o protones acelerados. La observación de un neutrino, que es un sello distintivo de las interacciones de protones, es la primera evidencia definitiva de la aceleración de protones por parte de los agujeros negros ”.
Por supuesto, los rayos cósmicos son partículas cargadas y sus caminos no se pueden rastrear directamente hasta sus fuentes debido a los poderosos campos magnéticos que llenan el espacio y deforman sus trayectorias. Pero los poderosos aceleradores cósmicos que los producen también producen neutrinos. Estas partículas sin carga no se ven afectadas ni siquiera por el campo magnético más poderoso y porque rara vez interactúan con la materia y casi no tienen un viaje masivo casi sin ser perturbadas por sus aceleradores, lo que les da a los científicos un indicador casi directo de su fuente.
Por lo tanto , con este nuevo avance experimental , creo que uno puede decir razonablemente que hay un caso sólido para los núcleos galácticos activos como una fuente prominente de rayos cósmicos de ultra alta energía (UHECR). .
Editar :
Para citar arxiv.org/abs/1511.01590
las búsquedas de neutrinos de 10 a 100 PeV con IceCube, KM3Net, IceCube-Gen2, ARA, ARIANNA y GRAND parecen... interesantes. Mejorar las sensibilidades en este rango de muy alta energía nos permitirá restringir una parte significativa del espacio de parámetros de varios modelos de neutrinos blazar. En particular, se puede examinar críticamente su conexión con los UHECR .
¡El modelado de fuente multimensajero de blazars para conectar y restringir la física de las emisiones de rayos gamma, neutrinos y UHECR acaba de entrar en su era de prueba experimental!
Aquí hay una propuesta de actualidad (de arxiv.org/abs/1602.06961 ):
La reciente detección de la fuente de ondas gravitacionales GW150914 por parte de la colaboración LIGO motiva una fuente especulativa sobre el origen de los rayos cósmicos de ultra alta energía como un posible subproducto de las inmensas energías logradas en las fusiones de agujeros negros, siempre que los agujeros negros tengan un giro como parece inevitable y hay campos magnéticos reliquia [B ≥ 10^11 Gauss] y restos de disco que quedan de la formación de los agujeros negros o de su historial de acreción. Argumentamos que dada la modesta eficiencia < 0,01 requerida por evento por unidad de liberación de energía de ondas gravitacionales, la fusión de agujeros negros proporciona potencialmente un entorno para acelerar los rayos cósmicos a energías ultraaltas.
Los autores no pueden proporcionar ninguna composición precisa ni características espectrales de los rayos cósmicos de ultra alta energía, pero afirman que
La única evidencia directa de una asociación entre fusiones de UHECR y BH puede obtenerse mediante la observación de ondas gravitacionales en coincidencia con neutrinos de alta energía.
¡Esperemos que las futuras observaciones de fusiones de agujeros negros nos digan más!
Una actualización (con más datos sobre fusiones de objetos astronómicos compactos):
Los nuevos cálculos basados en los datos astronómicos multimensajeros de la fusión de la estrella de neutrones y el agujero negro GW170817 parecen validar la relevancia de las fusiones de objetos astronómicos compactos como las estrellas de neutrones como una fuente destacada de rayos cósmicos de alta energía en el rango de 20-1000 PeV.
Observación: 1000 PeV es el límite inferior de energía de los rayos cósmicos ultrapesados.
dmckee --- gatito ex-moderador
Juan Rennie