Rayos Cósmicos Ultraenergéticos

Los rayos cósmicos ultraenergéticos permiten observar los fenómenos más violentos del universo con nuevos ojos. Actualmente, la localización de las fuentes de estos rayos cósmicos es difícil. El Observatorio Pierre Auger del Sur ha observado unos veintitantos rayos cósmicos ultraenergéticos. En los próximos 4 años, se esperan unos 100. Cuando entre en funcionamiento del Observatorio Pierre Auger del Norte, se recogerán unos 100 cada 9 meses. En 20 años, con más de 2000 eventos, podrá determinarse de forma precisa la posición de las fuentes de estos rayos y el espectro energético de diferentes fuentes. No sólo comprenderemos mejor la física de los grandes campos magnéticos galácticos y extragalácticos, también exploraremos la física de las partículas elementales a un escala muy superior a la que nunca podrá alcanzar el LHC del CERN. Quizás nueva física será descubierta. Una nueva ventana para contemplar el Universo se nos está abriendo con estos avances: la astronomía de partículas. Nos lo cuentan Pablo M. Bauleo, Julio Rodríguez Martino, “The dawn of the particle astronomy era in ultra-high-energy cosmic rays,” Nature 458: 847-851, 16 April 2009 .

En 1912, tras una serie de estudios basados en globos aerostáticos, Hess descubrió una radiación que penetraba en la atmósfera terrestre desde el espacio exterior. En 1926, Millikan la llamó “rayos cósmicos.” A finales de los 1930, Auger y su grupo estudió esta radiación y observó que un rayo cósmico primario colisionaba con los átomos de la atmósfera produciendo una lluvia (extensive air-shower) de partículas cargadas. Los rayos cósmicos (partículas) con energías por debajo de 1010 eV provienen fundamentalmente del Sol, ya que el viento solar impide que partículas de fuera del Sistema Solar con este rango de energía penetren en su interior. Desde hace sólo 15 años se están estudiando los rayos cósmicos ultraenergéticos (UHECR), con energías mayores de 1018 eV, cuyo origen todavía es una incógnita. Una posible fuente de los UHECR son los núcleos galácticos activos (AGN), pero actualmente no hay evidencia experimental que confirme este origen.

El descubrimiento más importante de los años más recientes ha sido la asociación de la dirección de llegada de los rayos con energías mayores de 6×1019 eV, cuya trayectoria se desvía sólo unos pocos grados de su origen, con la dirección de objetos extragalácticos cercanos (lo que se ha logrado sólo en unos pocos casos). Esto implica que el origen de estos rayos cósmicos no es cosmológico, sino que son acelerados en objetos extragalácticos que presenten grandes campos magnéticos. La física del proceso por el cual los intensos campos magnéticos de los AGN logran acelerar partículas cargadas hasta energías tan altas es todavía desconocida, aunque se han realizado algunas propuestas teóricas.

El nacimiento de la Astronomía de Partículas se ha producido gracias al Observatorio de rayos cósmicos Pierre Auger del Sur. Un “gigantesco telescopio” que se encuentra en la provincia de Mendoza, Argentina y comprende aproximadamente un área de unos 3000 km2. El Pierre Auger del Norte, que se construirá en Lamar, Colorado, EE.UU. permitirá cubrir ambos hemisferios celestes. Gracias a este observatorio se encontró una correlación entre la dirección de llegada de algunos rayos cósmicos de más de 5.7 ×1019 eV y algunos AGN cercanos, menos de 75 Mpc (megaparsecs). El más espectacular comprende 20 rayos cósmicos, de un total de 27 observados, que se encontraban dentro de un desviación angular de 3.1° de un objeto que aparece en el catálogo de AGN de Veron-Cetty-Veron. También se ha observado una cierta correlación entre los otros rayos cósmicos observados y la posición de varias fuentes intensas de rayos X en el catálogo de AGN que se encuentran a menos de 100 Mpc. La evidencia todavía es pobre pero mejorará mucho en los próximos años.

PropietarioDescripciónFecha de términoCompleto
Diego Harari Definición del Proyecto 1 de agosto de 2012  
Eduardo Salgado Definición del Plan de Trabajo 2 de agosto de 2012  
Eduardo Salgado Marco Lógico e ITT 13 de agosto de 2012  
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    Publicado a las 1 sept. 2012 4:24 por iia hep9
  • El transporte de rayos cósmicos The process of diffusive shock acceleration relies on the efficacy with which hydromagnetic waves can scatter charged particles in the precursor of a shock...
    Publicado a las 1 sept. 2012 4:32 por iia hep9
  • Algunos resultados de nuestras simulaciones Algunos resultados de la simulación del transporte de rayos cósmicos con el software Galprop
    Publicado a las 1 sept. 2012 4:36 por iia hep9
  • Estamos a un mes de lanzado el proyecto El 1 de agosto de 2012 dio inicio al proyecto de estudio de la transferencia de rayos cósmicos de alta energía
    Publicado a las 1 sept. 2012 4:37 por iia hep9
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