Observatorio IceCube en el Polo Sur observa un comportamiento inexplicado en los rayos cósmicos

Aunque aún está en construcción, el observatorio de neutrinos IceCube, instalado en el polo sur, ya está proporcionando resultados científicos, que incluyen el temprano descubrimiento de un fenómeno para cuyo estudio el telescopio no había sido diseñado

IceCube capta señales de las partículas subatómicas notoriamente escurridizas pero científicamente fascinantes llamadas neutrinos. El telescopio se centra en los neutrinos de alta energía que penetran a través de la Tierra, proporcionando información sobre lejanos sucesos cósmicos, como supernovas y agujeros negros en la parte de espacio visible desde el hemisferio norte.

Sin embargo, uno de los problemas en la detección de estas partículas relativamente raras es que el telescopio es bombardeado constantemente por otras partículas, incluyendo muchas generadas por rayos cósmicos que interactúan con la atmósfera terrestre en la mitad sur del cielo.

Este SkyMap generado en 2009 a partir de datos recogidos por el Observatorio IceCube Neutrino, muestra la intensidad relativa de los rayos cósmicos dirigidos hacia el Hemisferio Sur de la Tierra. Los investigadores de la UW-Madison y otros identificaron un patrón inusual de rayos cósmicos, con un exceso detectado en una parte del cielo (colores cálidos) y un déficit (colores más fríos) en otro. Foto: cortesía de la colaboración IceCube

Rasha Abbasi, investigadora de la Universidad de Wisconsin-Madison, detectó un comportamiento anómalo cuando observó el «mapeado celeste» de la intensidad relativa de rayos cósmicos dirigidos hacia el hemisferio sur de la Tierra: se nota un exceso de rayos cósmicos en una parte del cielo y un déficit en otra. Un sesgo similar, llamado «anisotropía», se había detectado en el hemisferio norte con experimentos anteriores, comenta Abbasi, pero su origen todavía es un misterio.

Una explicación posible de la distribución irregular son los restos de una supernova que haya explotado, como el remanente de supernova relativamente joven y cercano de Vela, cuya posición corresponde a uno de los lugares de mayor intensidad en rayos cósmicos del mapa de anisotropía.

Ahora «podemos predecir algunos modelos, pero no tenemos un conocimiento concreto del campo magnético a pequeña escala», dice Abbasi. «Sería muy bueno si lo hubiésemos hecho; habríamos avanzado mucho más en el campo».

Puesto que casi todas las señales cósmicas son influenciadas por los campos magnéticos interestelares, una mejor imagen general de estos campos ayudaría a una amplia gama de estudios de la física y la astronomía, dice ella, agregando que sus hallazgos recientemente anunciados descartan algunas teorías propuestas sobre el origen de la anisotropía en el hemisferio norte.

El grupo de IceCube está extendiendo su análisis para mejorar su comprensión de la anisotropía en una escala más detallada y profundizar en sus posibles causas. Si bien el estudio recientemente publicado utilizó datos recogidos en 2007 y 2008 por apenas 22 cadenas de detectores ópticos en el telescopio IceCube, ahora están analizando los datos de 59 de las 79 cadenas que están en su lugar al momento. Cuando se haya completado, en 2011, el telescopio respaldado por la National Science Foundation va a cunrir un kilómetro cúbico de hielo de la Antártida, con 86 cadenas que contienen más de 5.000 sensores ópticos digitales.

«Esto es emocionante, porque este efecto podría ser el «pistoletazo de salida» para nuestra comprensión largamente buscada de la fuente de alta energía de los rayos cósmicos», dice Abbasi.

Fuente: Universidad de Valencia y Universidad de Wisconsin. Aportado por Eduardo J. Carletti

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