Señal del espacio: la fuente parece estar en la Vía Láctea

Las fuerzas cósmicas están trabajando constantemente a través de la vasta extensión de la Vía Láctea, creando un torbellino de partículas cargadas y rayos cósmicos de alta velocidad. Estas partículas provienen de regiones inexploradas de nuestra galaxia y la Tierra. señales del espacio El logro ha asombrado a los científicos durante muchas décadas. Puede haber un gran avance inminente que podría revelar el origen de estos rayos cósmicos.

Una señal del espacio: una búsqueda que revela el origen

El extenso análisis de los datos recopilados por el Observatorio de Neutrinos IceCube en la Antártida durante la última década proporciona evidencia convincente de las emisiones de neutrinos desde el centro de nuestra galaxia. Estos hallazgos tienen importantes implicaciones para desentrañar los misteriosos orígenes de los rayos cósmicos. Como el físico Luigi Antonio Fusco de la Universidad degli Studi di Salerno, Italia para explicarEsta evidencia pionera presagia un futuro emocionante para la física de astropartículas en nuestra galaxia.

Nuestra vista de la Vía Láctea ahora se está redefiniendo al obtener una imagen única de neutrinos. Esta perspectiva innovadora ofrece nuevos conocimientos sobre el plano de nuestra galaxia y podría remodelar nuestra comprensión de los estudios de galaxias. A pesar de su apariencia aparentemente plácida, la Tierra está constantemente bombardeada por partículas cósmicas (protones y núcleos cargados) que se originan en el interior de nuestra galaxia. Estas partículas son impulsadas por poderosos campos cósmicos a velocidades increíbles, lo que hace que la tarea de rastrearlas hasta sus orígenes sea un desafío enorme.

Mucha paciencia y utilidades avanzadas

“Las partículas de rayos cósmicos cargadas eléctricamente no son adecuadas para estudiar fuentes de rayos cósmicos”, cita ScienceAlert Lindsey Bignell, física de partículas de la Universidad Nacional de Australia. “Se ve afectado por los campos magnéticos, por lo que no viaja en línea recta desde su origen hasta nosotros”. Una forma de rastrear estas partículas cósmicas es estudiar las consecuencias de sus colisiones con el gas y el polvo interestelar. Estas interacciones violentas crean pares de quarks y antiquarks, que se denominan piones. Los piones neutros se descomponen rápidamente en rayos gamma, que se pueden ver desde la distancia como una señal del espacio, dando una indicación aproximada de dónde provienen los rayos cósmicos.

Por otro lado, la descomposición de los piones cargados conduce a la formación de neutrinos electrónicos de alta energía, lo cual es genial. Los neutrinos, a menudo denominados “partículas fantasma” debido a su baja masa y falta de carga eléctrica, pueden viajar casi sin obstáculos a través del universo a la velocidad de la luz y detenerse solo cuando golpean un núcleo atómico.

El seguimiento de colisiones tan raras y aleatorias en la Tierra requiere mucha paciencia e instalaciones avanzadas como el Observatorio de Neutrinos IceCube. Sin embargo, distinguir entre neutrinos e interacciones con rayos cósmicos y aquellas causadas por fenómenos atmosféricos es bastante desafiante.

Se esperan nuevos conocimientos

Los investigadores de IceCube Collaboration abordaron este desafío con un nuevo enfoque. Usando el aprendizaje automático, entrenaron una computadora para distinguir entre las huellas de neutrinos muónicos en nuestra atmósfera y las huellas de neutrinos electrónicos en forma de señales del espacio.

Según Bignell, este uso innovador del aprendizaje automático ha mejorado enormemente sus métodos de análisis de datos, permitiéndoles incluir 20 veces más eventos en su conjunto de datos y obtener mejor información direccional. Aunque apenas perceptible, el escurridizo neutrino pronto podría revelar aspectos inimaginables del universo.

Fuentes: ScienceAlert. “Neutrinos galácticos en la Vía Láctea: la fuente de los neutrinos puede estar dentro del mesoplano galáctico” (Science, 2023)

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