Los rayos cósmicos de alta energía y las supernovas

SN1006_glyph_640_by_480Hace más de mil años, individuos de China, Egipto, Iraq, Japón y otros lugares observaron el que quizás es el evento astronómico registrado más espectacular a simple vista: una supernova relativamente cercana a la Tierra, aproximadamente a siete mil años luz, la denominada SN1006. En 1965 se informó acerca de la detección de los restos de aquella explosión estelar, el llamado remanente de supernova, con la forma de una burbuja de gas brillante. Los modelos actuales muestran que este puede ser el resultado de la colisión de dos enanas blancas orbitando una alrededor de la otra.

Las supernovas son una de las fuentes más importantes de los elementos que actualmente conforman lo que hemos dado en llamar “organismos vivos”. Además, son usadas como sondas del Universo distante, y como laboratorio para el estudio de los efectos de altas presiones y velocidades en el espacio interestelar, así como de la física de partículas en condiciones extremas.

Desde hace bastantes años (mucho antes de que yo trabajase en el tema de las astropartículas, mediante los experimentos HEGRA inicialmente, y el diseño del telescopio MAGIC posteriormente), se han establecido vínculos entre los rayos cósmicos y las supernovas. Los rayos cósmicos pueden tener energías de millones de veces mayores que las partículas más energéticas producidas en aceleradores de partículas hechos por el hombre, pero los astrónomos no están seguros de dónde vienen o cómo se aceleran a energías tan brutales. Es evidente que dados los potentes frentes de choque que se generan en las supernovas, éstas han sido sospechosas de ser las responsables de acelerar partículas subatómicas a altas energías.

Imagen multibanda en falso color del remanente de la supernova SN1006 (Imagen: NASA Chandra X-ray Observatory)

Imagen multibanda en falso color del remanente de la supernova SN1006 (Imagen: NASA Chandra X-ray Observatory)

Para probar esto, el equipo de científicos de John Raymond, del Harvard-Smithsonian Centro de Astrofísica (CfA) han usado un nuevo espectrómetro óptico para analizar en detalle la actividad en el borde exterior de SN1006. El estudio, publicado en la revista Science, menciona el hallazgo de velocidades de más de cinco mil kilómetros por segundo, así como evidencias de la presencia de protones rápidos (así como electrones rápidos). El equipo sugiere que estos protones pueden ser las partículas que posteriormente son aceleradas por los frentes de choque, según éstos avanzan. Es posible que estos resultados permitan aclarar un poco más el papel de los remanentes de supernova en la producción de los rayos cósmicos de alta energía.

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