Un observatorio chino aporta nuevas pistas sobre la ‘rodilla’ de los rayos cósmicos
Pekín, 17 nov (EFE).- Un equipo de científicos chinos e internacionales presentó nuevos resultados obtenidos con el observatorio de rayos cósmicos LHAASO que aportan pistas sobre el origen del llamado ‘efecto rodilla’ del espectro de rayos cósmicos, una caída brusca en la distribución de energías descrita hace casi 70 años y aún sin explicación definitiva.
Según informó el Instituto de Física de Alta Energía de la Academia de Ciencias de China, citado este domingo por el diario estatal Global Times, dos estudios publicados en National Science Review y Science Bulletin apuntan a que los microcuásares, sistemas binarios formados por un agujero negro que absorbe materia de una estrella compañera, serían potentes aceleradores de partículas en la Vía Láctea y una fuente probable de ese rasgo del espectro.
En el trabajo, el Observatorio de Gran Altitud para Lluvia de Partículas (LHAASO, por sus siglas en inglés) detectó por primera vez de forma sistemática rayos gamma de ultraalta energía procedentes de cinco microcuásares.
Según los resultados, los rayos cósmicos primarios responsables de esas emisiones podrían alcanzar más de 1 petaelectrón-voltio (PeV) e incluso acercarse a los 10 PeV, niveles millones de millones de veces superiores a la energía liberada en una radiografía médica, y situados por encima del rango donde aparece la “rodilla”, alrededor de los 3 PeV.
Los investigadores explican que este avance ayuda a resolver un problema de larga tradición: las fuentes tradicionalmente consideradas, como los restos de supernovas, no habían logrado justificar cómo se superaba ese umbral energético, ni desde el punto de vista observacional ni desde el teórico.
El equipo empleó además técnicas de medición multiparámetro de LHAASO para obtener una muestra amplia y de alta pureza de protones, con una precisión comparable a la de misiones espaciales.
El análisis reveló una estructura inesperada del espectro, un nuevo componente de alta energía que, combinado con observaciones de menor energía realizadas desde el espacio, apunta a la existencia de varias poblaciones de aceleradores dentro de la galaxia, cada una con límites distintos.
Según los autores, la ‘rodilla’ reflejaría justamente el límite de aceleración de las fuentes responsables de ese componente energético.
Las dos líneas de investigación, la detección de gamma de microcuásares y la medición detallada de protones, se refuerzan mutuamente.
Cao Zhen, científico jefe de LHAASO, destacó que “por primera vez, la estructura de la ‘rodilla’ se conecta observacionalmente con un tipo específico de fuente astrofísica: un sistema de chorros impulsado por un agujero negro”, y añadió que “se estima que hay una docena de estos objetos en la galaxia”.
El investigador añadió que “los principios de funcionamiento de algunos aceleradores artificiales son similares a los de la aceleración de rayos cósmicos”, y que comprender estos procesos “podría aplicarse a la próxima generación de aceleradores de partículas”.
LHAASO, situado a 4.410 metros de altitud en la provincia de Sichuan, es uno de los observatorios terrestres más sensibles dedicados al estudio de rayos cósmicos de alta energía. EFE
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