Científicos han revelado, por primera vez, el origen de los neutrinos

M. Weiss/CfA

Los rayos cósmicos compuestos por partículas altamente energéticas y cargadas eléctricamente bombardean continuamente la atmósfera terrestre.

Estas partículas provienen del espacio y han viajado miles de millones de años luz. Sin embargo, ¿de dónde vienen? ¿Qué los impulsa a través del Universo con tanta fuerza? Estas preguntas han estado entre los desafíos más complejos de la astrofísica durante más de un siglo.

Un equipo de investigación internacional, dirigido por la Universidad de Würzburg y el Universidad de Ginebra (UNIGE), arroja luz sobre un aspecto de este misterio: se cree que el los neutrinos nacen en blazars — núcleos galácticos alimentados por agujeros negros supermasivos.

En 2017, Sara Buson y otros investigadores sugirieron que blazar TXS 0506+056 podría ser una fuente potencial de neutrinos.

Este estudio desató un debate científico si realmente existe una conexión entre blazars y neutrinos de alta energía.

Tras dar este primer paso, el equipo de Buson recibió financiación del Consejo Europeo de Investigación para iniciar un ambicioso proyecto de investigación en junio de 2021, según el explorador de tecnología.

Es necesario el análisis de numerosas señales (o “mensajeros”, por ejemplo neutrinos) del Universo. El principal objetivo es entender el origen de los neutrinos astrofísicos, comprobando si los blazares son realmente la primera fuente altamente fiable de neutrinos extragalácticos de alta energía.

El proyecto ahora está experimentando su primer éxito. Los científicos han confirmado que los blazares pueden asociarse con confianza a los neutrinos astrofísicos con un grado de certeza sin precedentes, según los resultados del nuevo estudio. publicado en la Sociedad Astronómica Americana,

«El proceso de acreción y rotación del agujero negro conduce a la formación de chorros relativistas, donde las partículas se aceleran y emiten radiación hasta un billón de energías de luz visible. El descubrimiento del vínculo entre estos objetos y los rayos cósmicos podría ser la «Rosetta Stone» de la astrofísica alta energía», dijo Andrea Tramacere de la Universidad de Ginebra.

Los científicos utilizaron datos de neutrinos del observatorio de neutrinos IceCube en la Antártida y BZCat, uno de los catálogos más precisos de blazars.

A partir de estos datos, debían demostrar que los blazares cuyas posiciones direccionales coincidían con las de los neutrinos no estaban allí por casualidad.

Entonces, software desarrollado capaz de estimar qué tan similares aparecen las distribuciones de estos objetos en el cielo.

«Después de tirar los dados varias veces, descubrimos que la asociación aleatoria solo podía superar la de los dados reales una vez en un millón de intentos. Esta es una fuerte evidencia de que nuestras asociaciones son correctas», señala Tramacere. .

A pesar de los resultados del estudio, el equipo de investigación considera que el número de resultados de esta muestra inicial es Solo es la punta del iceberg».

Han recopilado «nueva evidencia observacional» a través de sus esfuerzos, que es un componente clave en la creación de modelos más precisos de aceleradores astrofísicos.

“Lo que debemos hacer ahora es comprender la principal diferencia entre los objetos que emiten neutrinos y los que no. Esto nos ayudará a comprender cuánto ‘habla entre sí’ el entorno y el acelerador”, señala el equipo.

“Entonces podemos descartar ciertos modelos, mejorar el poder predictivo de otros y finalmente añade más piezas al eterno rompecabezas aceleración de los rayos cósmicos», concluyeron los investigadores.

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