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Las supernovas aceleran a los protones que alcanzan la Tierra

Los investigadores quieren determinar ahora la energía que pueden alcanzar estas partículas


Un estudio en el que ha participado el CSIC ha descubierto que los protones procedentes de la Vía Láctea que llegan a la Tierra son acelerados durante las explosiones de las supernovas. Los investigadores esperan ahora determinar cómo se produce exactamente esa aceleración de la radiación cósmica en los restos de las supernovas y cuál es la energía que pueden alcanzar estas partículas.





Esta imagen combina datos del Observatorio Espacial Herschel de la ESA con las observaciones de rayos gamma (en magenta) procedentes de la supernova W44 realizadas por Fermi. Fuente: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration y ESA/Herschel.
Esta imagen combina datos del Observatorio Espacial Herschel de la ESA con las observaciones de rayos gamma (en magenta) procedentes de la supernova W44 realizadas por Fermi. Fuente: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration y ESA/Herschel.
La Tierra recibe constantemente el bombardeo de partículas que golpean las capas más exteriores de la atmósfera.

Esta cascada de partículas o radiación cósmica está formada mayormente por protones procedentes de la Vía Láctea que llegan a una alta velocidad y con gran energía.

Un estudio internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de SLAC (el acelerador de Stanford, California) aporta por primera vez evidencias de que estos protones son acelerados durante las explosiones de estrellas masivas agotadas: las supernovas. Los resultados aparecen publicados en la revista Science.

Trabajos anteriores habían sugerido ya que el origen de estos rayos cósmicos se encontraba en los restos de la explosión de una estrella, los denominados “remanentes de supernova”, pero la prueba definitiva era difícil de obtener debido a que estas partículas son desviadas en su camino hacia la Tierra.

Los investigadores, señala la nota de prensa del CSIC, han dado ahora con la pista definitiva tras cuatro años, de 2008 a 2012, de observaciones con el Large Area Telescope del telescopio espacial Fermi, de la NASA.

En concreto, han estudiado los remanentes de supernova IC 433 y W44. Ambos están ubicados en la Vía Láctea, el primero en la constelación de Géminis, a unos 5.000 años luz de la Tierra, y el segundo en la constelación del Águila, a 10.000 años luz de distancia.

Huellas en el espectro

“Cuando los protones acelerados se topan con el material interestelar, producen otro tipo de partículas denominadas piones, que además son neutrales, y que a su vez se degradan y pasan a convertirse en rayos gamma. El análisis de los datos del espectro de radiación gamma nos ha permitido detectar la huella característica de la degradación de estos piones, la cual conecta inequívocamente la emisión de rayos gamma con los protones acelerados en los remanentes de supernova”, explica en la nota de prensa la investigadora del CSIC en el Instituto de Ciencias del Espacio, Daniela Hadasch.

Si el hallazgo tiene importancia es porque hay múltiples procesos en el universo que producen la emisión de rayos gamma.

Cuando esta radiación es captada por un telescopio, es complicado distinguir si ha sido causada por protones o electrones de alta energía.

Los investigadores esperan ahora determinar cómo se produce exactamente esa aceleración de la radiación cósmica en los restos de las supernovas y cuál es la energía que pueden alcanzar estas partículas.

Referencia bibliográfica:

M. Ackermann et al. Detection of the Characteristic Pion-Decay Signature in Supernova Remnants. Science. DOI: 10.1126/science.1231160.


Viernes, 15 de Febrero 2013
CSIC/T21
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