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Desde su lanzamiento el pasado mes de junio, el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA ha descubierto una nueva clase de púlsares, sondado ráfagas de rayos gama y contemplado chorros destelleantes en galaxias situadas a miles de millones de años luz. Los científicos del equipo del Fermi revelaron el lunes en la reunión de la Sociedad Americana de Física en Denver (Colorado) nuevos detalles sobre las partículas de alta energía implicadas en un cercano misterio cósmico.
“El telescopio Fermi de gran campo es un detector de rayos gama de tecnología punta, pero también un extraordinario instrumento para investigar los electrones de alta energía en los rayos cósmicos”, afirmó Alexander Moiseev, que presentó los resultados. Moiseev es un astrofísico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt (Maryland).
Los rayos cósmicos son electrones, positrones y núcleos atómicos ultrarrápidos que se desplazan casi a la velocidad de la luz. Los astrónomos opinan que los rayos cósmicos de energía más alta provienen de lugares exóticos de nuestra galaxia, como los restos de estrellas explotadas.
El telescopio Fermi de gran campo (LAT, en sus siglas inglesas) es extremadamente sensible a los electrones y sus equivalentes antimatéricos, los positrones. Observando la energía de cuatro millones y medio de partículas de alta energía que alcanzaron el detector entre el 4 de agosto de 2008 y el 31 de enero de 2009, el equipo del LAT encontró datos que complementan y refutan a la vez otros hallazgos recientes.
Comparadas con el número de rayos cósmicos de energías más bajas, muchas de las partículas detectadas por el LAT tenían energías superiores a los 100.000 millones de electronvoltios (100 GeV), más de lo esperado según los anteriores experimentos y los modelos tradicionales (la luz visible tiene una energía de entre dos y tres electronvoltios). La observación tiene implicaciones similares a las mediciones complementarias llevadas a cabo por un satélite europeo llamado PAMELA y por el Sistema Estereoscópico de Alta Energía (H.E.S.S., en sus siglas inglesas) en tierra, un conjunto de telescopios localizados en Namibia que observa flashes de luz como rayos cósmicos sacudiendo la atmósfera superior.
El pasado otoño un experimento con globo llamado ATIC recogió pruebas de un radical aumento en el número de rayos cósmicos con energías en torno a los 500 GeV. “El Fermi habría captado este acusado aumento si realmente se hubiera producido, pero no lo hizo”, dijo Luca Latronico, un miembro del equipo procedente del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) de Pisa. “Con la resolución superior del LAT y más de cien veces el número de electrones recogidos por los experimentos con globo, estamos contemplando estos rayos cósmicos con una precisión sin precedentes”.
A diferencia de los rayos gama, que viajan desde sus orígenes en línea recta, los rayos cósmicos siguen su camino alrededor de la galaxia. Pueden rebotar en átomos de gas galácticos o ser reactivados y redirigidos por los campos magnéticos. Estas circunstancias hacen impredecibles los recorridos de las partículas y dificultan por tanto el estudio de su procedencia. De hecho, determinar la fuente de los rayos cósmicos es uno de los objetivos clave del Fermi.
Lo que resulta más apasionante de los datos del Fermi, el PAMELA y el H.E.S.S. es que implican la presencia de un objeto cercano que está transmitiendo rayos cósmicos hacia nosotros. “Si esas partículas fueran emitidas desde muy lejos habrían perdido mucha energía al llegar hasta aquí”, explicó Luca Baldini, otro colaborador del Fermi en el INFN.
Si una fuente cercana está enviando electrones y positrones hacia nosotros, el probable culpable es un púlsar, el resto aplastado y de rápida rotación de una estrella explotada. Una posibilidad más exótica está también sobre la mesa: las partículas podrían proceder de la aniquilación de las partículas hipotéticas que conforman la llamada “materia negra”. Esta misteriosa sustancia no produce ni obstaculiza la luz, y se muestra sólo a través de sus efectos gravitacionales.
“El próximo paso del Fermi es observar los cambios en el flujo de electrones de los rayos cósmicos en diferentes partes del cielo”, afirmó Latronico. “Si existe una fuente cercana, ese estudio nos ayudará a determinar por dónde comenzar a buscarla”.
El telescopio espacial de rayos gama Fermi de la NASA es una misión conjunta de astrofísica y física de partículas desarrollada en colaboración con el Departamento de Energía norteamericano e importantes contribuciones de instituciones académicas y socios en Francia, Alemania, Italia, Japón, Suecia y Estados Unidos (Pueblo en Línea)
06/05/2009
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