Por
primera vez, los científicos que utilizan el telescopio espacial de rayos gamma
Fermi de la NASA han encontrado la fuente de neutrinos de alta energía de fuera
de nuestra galaxia. Este neutrino viajó 3.7 mil millones de años a casi la
velocidad de la luz antes de ser detectado en la Tierra.
Neutrinos
de alta energía son partículas difíciles de captura que los científicos creen
que son creados por los eventos más poderosos en el cosmos, como las fusiones
de galaxias y material que cae en los agujeros negros supermasivos. Ellos
viajan a velocidades apenas por debajo de la velocidad de la luz y rara vez
interactúan con otros materiales, lo que les permite viajar sin obstáculos a
través de distancias de mil millones de años luz.
El
neutrino fue descubierto por un equipo internacional de científicos que
utilizan el Observatorio de Neutrinos IceCube de la Fundación Nacional para la
Ciencia en la Estación del Polo Sur Amundsen-Scott. Fermi encontró la fuente de
la neutrinos mediante el trazado de su camino de regreso a una ráfaga de luz de
rayos gamma de un agujero negro súper distante en la constelación de Orion.
“Una vez
más, Fermi ha ayudado a hacer otro salto gigante en un campo cada vez que
llamamos Multimensajeros de la astronomía”, dijo Paul Hertz, director de la
División de Astrofísica de la NASA en Washington. “Los neutrinos y ondas gravitacionales
ofrecen nuevos tipos de información acerca de los ambientes más extremos del
universo“.
Los
científicos estudian los neutrinos, así como los rayos cósmicos y los rayos gamma, para entender lo que está pasando en
entornos turbulentos cósmicos tales como supernovas, agujeros negros y
estrellas. Los neutrinos muestran los complejos procesos que ocurren en el
interior del medio ambiente, y los rayos cósmicos muestran la fuerza y la velocidad de la actividad violenta. Sin embargo, los científicos se basan en rayos gamma, la
forma más energética de la luz, para entender qué fuente cósmica está
produciendo estos neutrinos y rayos cósmicos.
“Las
explosiones cósmicas más extremas producen ondas gravitacionales, y los
aceleradores cósmicos más extremas producen neutrinos de alta energía y rayos
cósmicos”, dice Regina Caputo del centro de la NASA Goddard de Vuelo Espacial
en Greenbelt, Maryland, el coordinador de análisis para la Ampliación de
Colaboración Telescopio Área de Fermi . “A través de Fermi, los rayos gamma
están proporcionando un puente para cada una de estas nuevas señales cósmicas.”
El 22 de
septiembre, 2017, los científicos que utilizan IceCube detectaron signos de un
neutrino golpeando el hielo de la Antártida con la energía de alrededor de 300
billón voltios-más de 45 veces la energía alcanzables de electrones en el más poderoso acelerador de partículas en la Tierra. Esta alta energía sugiere fuertemente que el neutrino tenía
que estar más allá de nuestro sistema solar. El dar marcha atrás el camino a
través del IceCube se indica en qué parte del cielo vino el neutrino, y alertas
automatizadas notificaron a astrónomos de todo el mundo para buscar esta región
por las llamaradas o explosiones que podrían estar asociados con el evento.
Los datos
del Telescopio de Gran Área de Fermi revelaron la emisión de rayos gamma
mejorada contra una galaxia activa conocida en el momento en el que el neutrino
llegó. Este es un tipo de galaxia activa llamada blazar, con un agujero negro
con millones a mil millones de veces la masa del Sol y que lanza chorros de
partículas hacia el exterior en direcciones opuestas a casi la velocidad de la
luz. Blazares son especialmente brillantes y activas porque uno de estos
chorros es lanzado al punto, casi directamente hacia la Tierra.
El científico
Fermi Yasuyuki Tanaka de la Universidad de Hiroshima en Japón fue el primero en
asociar el evento de neutrinos con la blazar designado TXS 0506 + 056 (TXS 0506
para abreviar).
“LAT de
Fermi supervisa todo el cielo en rayos gamma y mantiene control sobre la
actividad de unos 2.000 blazares, sin embargo TXS 0506 realmente se destacó,”
dijo Sara Buson, miembro de la NASA postdoctoral en el Centro Goddard quien
realizó el análisis de datos con Anna Franckowiak, un científico en el Deutsches Elektronen-Sincrotrón centro de investigación en Zeuthen, Alemania. “Este blazar
está situado cerca del centro de la posición determinada por el cielo y
IceCube, en el momento de la detección de neutrinos, fue el más activo de Fermi
había visto en una década.”
El telescopio
espacial de rayos gamma Fermi de la NASA es una asociación astrofísica y física
de partículas, desarrollado en colaboración con el Departamento de Energía de
Estados Unidos y con importantes contribuciones de instituciones académicas y
socios en Francia, Alemania, Italia, Japón, Suecia y los Estados Unidos. El
programa de la NASA postdoctoral es administrado por la Asociación de
Universidades de Investigación Espacial bajo contrato con la NASA.
