Fermi Rastrea el Origen de un Neutrino Cósmico Fuera de Nuestra Galaxia

Fermi Rastrea el Origen de un Neutrino Cósmico Fuera de Nuestra Galaxia

Por primera vez, los cient√≠ficos que utilizan el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA han encontrado la fuente de un neutrino de alta energ√≠a desde fuera de nuestra galaxia. Este neutrino viaj√≥ 3.700 millones de a√Īos casi a la velocidad de la luz antes de ser detectado en la Tierra. Esto est√° m√°s lejos que cualquier otro neutrino cuyo origen puedan identificar los cient√≠ficos.


Los neutrinos de alta energ√≠a son part√≠culas dif√≠ciles de atrapar que los cient√≠ficos creen que son creadas por los eventos m√°s poderosos del cosmos, como las fusiones de galaxias y el material que cae sobre los agujeros negros supermasivos. Viajan a velocidades apenas inferiores a la velocidad de la luz y rara vez interact√ļan con otras materias, lo que les permite viajar sin obst√°culos a distancias de miles de millones de a√Īos luz.

El neutrino fue descubierto por un equipo internacional de científicos utilizando el IceCube, el observatorio de neutrinos en el Polo Sur de la Fundación Nacional de Ciencia en la estación Amundsen-Scott en el Polo Sur. Fermi encontró la fuente del neutrino trazando su camino de regreso a una ráfaga de luz de rayos gamma desde un agujero negro supermasivo distante en la constelación de Orión.


“De nuevo, Fermi ha ayudado a dar otro salto gigante en un campo en crecimiento que llamamos astronom√≠a multi mensajera”, dijo Paul Hertz, director de la Divisi√≥n de Astrof√≠sica en la sede de la NASA en Washington. “Los neutrinos y las ondas gravitatorias brindan nuevos tipos de informaci√≥n sobre los entornos m√°s extremos del universo. Pero para comprender mejor lo que nos dicen, tenemos que conectarlos con el ‘mensajero’ que los astr√≥nomos conocen mejor que la luz”.

Los científicos estudian los neutrinos, así como los rayos cósmicos y los rayos gamma, para comprender qué está sucediendo en entornos cósmicos turbulentos, como las supernovas, los agujeros negros y las estrellas. Los neutrinos muestran los complejos procesos que ocurren dentro del entorno, y los rayos cósmicos muestran la fuerza y la velocidad de la actividad violenta. Pero los científicos confían en los rayos gamma, la forma de luz más energética, para marcar brillantemente qué fuente cósmica produce estos neutrinos y rayos cósmicos.

“Las explosiones c√≥smicas m√°s extremas producen ondas gravitacionales, y los aceleradores c√≥smicos m√°s extremos producen neutrinos de alta energ√≠a y rayos c√≥smicos”, dice Regina Caputo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, coordinador de an√°lisis de la Colaboraci√≥n del Telescopio de √Ārea Grande de Fermi. “A trav√©s de Fermi, los rayos gamma proporcionan un puente a cada una de estas nuevas se√Īales c√≥smicas”.


El descubrimiento es el tema de dos artículos publicados el jueves en la revista Science. El documento de identificación de la fuente también incluye importantes observaciones de seguimiento realizadas por los Telescopios Cherenkov de imágenes gigantescas atmosféricas con Gamma y datos adicionales del Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA y de muchas otras instalaciones

El 22 de septiembre de 2017, los científicos que utilizaron IceCube detectaron signos de un neutrino que golpeaba el hielo antártico con una energía de aproximadamente 300 billones de electrones, más de 45 veces la energía alcanzable en el acelerador de partículas más poderoso de la Tierra. Esta alta energía sugiere fuertemente que el neutrino tenía que ser de más allá de nuestro sistema solar. Retroceder en el camino a través de IceCube indicó de dónde provenía el neutrino en el cielo, y las alertas automáticas notificaron a los astrónomos de todo el mundo para buscar estallidos o erupciones que pudieran estar asociados con el evento.

Los datos del Telescopio de área grande Fermi revelaron una emisión mejorada de rayos gamma de una galaxia activa bien conocida en el momento en que llegó el neutrino. Este es un tipo de galaxia activa llamada blazar, con un agujero negro supermasivo con millones a miles de millones de veces la masa del Sol que lanza chorros de partículas hacia afuera en direcciones opuestas casi a la velocidad de la luz. Los blazars son especialmente brillantes y activos porque uno de estos chorros apunta casi directamente hacia la Tierra.


El científico de Fermi Yasuyuki Tanaka en la Universidad de Hiroshima en Japón fue el primero en asociar el evento de neutrinos con el blazar designado TXS 0506 + 056 (TXS 0506 para abreviar).

“LAT de Fermi monitorea todo el cielo en rayos gamma y vigila la actividad de unos 2.000 blazares, aunque TXS 0506 realmente se destac√≥”, dijo Sara Buson, becaria postdoctoral de la NASA en Goddard que realiz√≥ el an√°lisis de datos con Anna Franckowiak, cient√≠fica en el centro de investigaci√≥n Deutsches Elektronen-Synchrotron en Zeuthen, Alemania. “Este blazar est√° ubicado cerca del centro de la posici√≥n del cielo determinado por IceCube y, en el momento de la detecci√≥n de neutrinos, era el m√°s activo que Fermi hab√≠a visto en una d√©cada”.


Fermi (arriba a la izquierda), ha logrado identificar un enorme agujero negro en una galaxia lejana como la fuente de un neutrino de alta energía detectado por el Observatorio de Neutrinos IceCube (sensores de detección, parte inferior de la imagen). Image Credit: NASA/Fermi y Aurore Simonnet, Universidad Estatal de Sonoma


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