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2/9/06 - DJ:

La Argentina y Sudáfrica tras los rayos cósmicos

Un grupo de astrónomos de Argentina y Sudáfrica han realizado una
importante seguidilla de descubrimientos que pueden contribuir
decisivamente a esclarecer uno de los principales problemas de la
astrofísica: el origen de los rayos cósmicos galácticos.
Vía el Boletín de noticias del Observatorio de La Plata Año 5 Número 180
Redacción textos y entrevistas: Per. Alejandra Sofía

Primero, detectaron un nuevo remanente de supernova en la banda de radio.
Después, hallaron nubes de hidrógeno que están siendo aplastadas por el
remanente. Luego, relacionaron las nubes con la presencia de 3 fuentes de
rayos gamma no identificadas que fueron detectadas mediante el
Observatorio de Rayos Gamma Compton, un satélite lanzado por la NASA en
1991. Finalmente, reunieron toda esa información y suministraron la
primera evidencia observacional en favor de la principal teoría del origen
de los rayos cósmicos.

Los resultados de estas observaciones se presentan en el Quinto
Simposio Compton, una reunión internacional de expertos en rayos gamma,
que se lleva a cabo este año desde el 15 al 17 de septiembre en
Portsmouth, New Hampshire, USA. La reunión es auspiciada por la
Universidad de New Hampshire y el NASA Goddard Space Flight Center.

Los científicos detrás de las observaciones son los Drs. Jorge A. Combi,
Gustavo E. Romero y Paula Benaglia del Instituto Argentino de
Radioastronomía (IAR) (CONICET, Argentina); y el Dr. Justin L. Jonas de la
Universidad de Rhodes en Sudáfrica.

El origen de los rayos cósmicos ha permanecido como un gran misterio de la
astrofísica contemporánea. Los científicos sospechan que los rayos
cósmicos -esencialmente partículas subatómicas que bombardean la tierra a
casi la velocidad de la luz- son lanzados a través del espacio a grandes
velocidades por las ondas de choque originadas en explosiones de
estrellas, llamadas supernovas.

Observaciones anteriores han mostrado que las supernovas producen rayos
cósmicos electrónicos. Los resultados recientes, sin embargo, proveen la
primera evidencia de que las supernovas producen rayos cósmicos
protónicos, los cuales son una forma mucho más común y masiva de rayo
cósmico.

"Muchos de los rayos cósmicos que llegan a la tierra son protones", dice
el Dr. Combi (IAR). "¿Son estos protones acelerados en remanentes de
supernovas? La evidencia ha sido esquiva hasta ahora".

El primer paso para revelar este misterio cósmico, fue encontrar el
remanente de supernova que no había sido descubierto. Un remanente de
supernova son los restos gaseosos de una estrella que explotó. Usando el
radiotelescopio de Hartbeesthoek en Krugersdorp, Sudáfrica, los astrónomos
divisaron el remanente dentro de nuestra Galaxia, a unos 1.600 años luz de
la tierra. Este objeto, producido por una explosión de supernova hace unos
15.000 años, es grande y débil, de acuerdo al Dr. Combi. Esta radiofuente,
que es débil, fue difícil de reconocer hasta ahora debido a la emisión
difusa de la Galaxia. La técnica usada para remover la radiación que
impedía su reconocimiento es una compleja forma de procesamiento de
imágenes.

Posteriormente, los astrónomos notaron que la posición del remanente
estaba cerca de tres fuentes de rayos gamma no identificadas, que se
encuentran listadas en el tercer catálogo EGRET, publicado a principios de
este año. El telescopio EGRET es uno de los cuatro detectores del
Observatorio de rayos gamma Compton y fue construido por la NASA. El tipo
de radiación que los astrónomos observaron con el EGRET podría solamente
producirse por el choque de protones con otros protones o con núcleos
atómicos. Esta colisión genera una partícula subatómica, llamada pión
neutro, que se desintegra muy rápidamente en la forma de dos fotones
gamma.

"Creemos que los rayos gamma se producen cuando los protones acelerados
localmente en el remanente de supernova chocan con átomos de una nube de
hidrógeno, produciendo así numerosos piones, los cuales decaen emitiendo
fotones gamma en el rango de energía que puede detectar el EGRET," dice
el Dr. Romero (IAR). En otras palabras, los astrónomos sugieren que
los protones que se encuentran en el medio interestelar fueron acelerados
a altas velocidades por la onda de choque producida en la explosión de
supernova. Estos protones chocaron con otros pertenecientes a una nube de
hidrógeno atómico cercana, creando de esa forma los rayos gamma
observados.

Esta situación fue predicha teóricamente algunos años atrás, por Felix
Aharonian del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, junto a
otros investigadores. La detección simultanea de un remanente de
supernova, de nubes atómicas, y fuentes EGRET no había sido realizada
hasta ahora.

De acuerdo a Romero, el nuevo remanente de supernova descubierto
"seguramente constituirá un excelente laboratorio natural para contrastar
nuestras ideas sobre el origen de los rayos cósmicos en los años que
vendrán. Ya que podemos determinar la forma espectral de ambas componentes
de los rayos cósmicos, electrones y protones, en la fuente, podemos
comparar ahora la eficiencia relativa de los mecanismos de aceleración, e
inferir condiciones físicas en el remanente de supernova".

Los Drs. J.A. Combi y G.E. Romero estarán en Portsmouth para presentar sus
resultados. El Simposio Compton es el quinto de una serie de simposios
internacionales dedicados a la investigación en astronomía de rayos gamma
con énfasis en los resultados del satélite Compton.

Fuente: http://www.iar.unlp.edu.ar/ES/novedades001.htm

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