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1 de Julio de 2014
Astrofísica

Las supernovas y el misterioso origen de los rayos cósmicos

Observaciones pioneras de los restos de una supernova milenaria revelan aspectos clave sobre el origen de los rayos cósmicos.

El remanente de la supernova SN1006, situado a 7200 años luz de nuestro planeta, ha contribuido a esclarecer el origen de los rayos cósmicos (el recuadro señala la región analizada del frente de choque). [NRAO/AUI/NSF/GBT/VLA/Dyer, Maddalena&Cornwell]

Los rayos cósmicos son partículas (típicamente protones) procedentes de fuera de nuestro sistema solar que viajan por el universo a velocidades próximas a la de la luz. Se calcula que cada segundo chocan contra la atmósfera terrestre unos mil rayos cósmicos por metro cuadrado. Al impactar, provocan reacciones que generan una cascada de partículas de menor energía, por lo que no resulta sencillo deducir la fuente de emisión del rayo original.

El origen de los rayos cósmicos suele relacionarse con los remanentes de supernovas (las violentas explosiones que ponen fin a la vida de las estrellas muy masivas). Los análisis teóricos sugieren que en ellos podrían existir regiones donde los protones, al interaccionar con el medio interestelar expulsado por la supernova, adquirirían energía suficiente para producir rayos cósmicos. Sin embargo, dicho vínculo no se había observado hasta hace poco.

La detección de rayos cósmicos constituye una ardua tarea. Esta se basa, fundamentalmente, en medir una serie de partículas (piones neutros y rayos gamma) resultantes de la interacción entre los protones acelerados y el medio interestelar que los rodea.

En 2013, tras cuatro años de investigación, Markus Ackermann, del centro de investigación alemán DESY, y su red internacional de colaboradores lograron la primera detección de dichas partículas en los remanentes de las supernovas IC443 y W44. Los datos de este hallazgo se obtuvieron con el instrumento LAT del telescopio espacial de rayos gamma Fermi. Su estudio, publicado en la revista Science en febrero del mismo año, confirmó el papel que desempeñan las supernovas en la generación de los rayos cósmicos. Sin embargo, la instrumentación utilizada no permitía localizar con precisión en qué zona del remanente se habían originado los rayos cósmicos.

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