En lo profundo de nuestra Vía Láctea, se está produciendo una danza cósmica. Partículas cargadas giran en rayos cósmicos y corren a través del espacio, casi tan rápido como la luz. Ahora, una investigación publicada en la revista científica Science puede ayudarnos a comprender sus orígenes.
El Observatorio de Neutrinos IceCube en la Antártida ha estado recopilando datos durante diez años. El nuevo análisis de estos datos nos ha dado nuevos conocimientos. Muestra evidencia de emisiones de neutrinos desde el centro de nuestra galaxia y estas podrían ser las fuentes de rayos cósmicos que hemos estado buscando.
El físico Luigi Antonio Fusco de la Università degli Studi di Salerno de Italia ve esto como un gran paso adelante. El descubrimiento podría dar forma al futuro de la física de astropartículas y nos da nuestro primer mapa de neutrinos de la Vía Láctea. Además, nos ofrece una nueva visión de nuestro plano galáctico.
Rayos cósmicos
Rastrear los rayos cósmicos hasta su fuente es complicado porque están hechos de protones y núcleos atómicos cargados. Los campos magnéticos afectan sus caminos y hace que sea difícil encontrar de dónde vienen.
Las colisiones de rayos cósmicos podrían darnos pistas porque chocan con gas y polvo en el espacio creando un par conocido como pion. Cuando los piones neutros se desintegran, crean rayos gamma que podemos verlos desde muy lejos. Sin embargo, es difícil distinguirlos de otros rayos gamma.
Los piones cargados se descomponen de manera diferente ya que crean neutrinos electrónicos de alta energía. Estas ‘partículas fantasma’ son difíciles de detectar: tienen una masa diminuta y no tienen carga. Además, pueden viajar a través del universo a velocidades cercanas a la luz y solo se detienen cuando golpean el núcleo de un átomo.
Detectar estas colisiones en la Tierra es difícil. Instalaciones como IceCube han estado observando durante años, pero hay muchas fuentes de neutrinos, como nuestra propia atmósfera. Esto hace que sea difícil encontrar los de las colisiones de rayos cósmicos.
Utilizando computadoras
El equipo de IceCube probó un nuevo enfoque: utilizaron el aprendizaje automático. Esto les ayudó a diferenciar entre los diferentes tipos de neutrinos y pudieron incluir 20 veces más eventos en sus datos. Sumado a eso, también obtuvieron mejor información direccional.
El nuevo análisis encontró neutrinos provenientes del centro de la Vía Láctea con una significación estadística de alrededor de 4,5 sigma. Esto está cerca del ‘5 sigma’ necesario para un hallazgo científico confiable. En sí mismo, es un gran paso hacia el uso de neutrinos para mapear nuestro universo.
Este descubrimiento abre nuevas posibilidades. Solíamos estudiar el universo solo con luz visible y ahora tenemos muchas herramientas. Podemos utilizar emisiones de radio de baja energía, fotones de alta energía e incluso vibraciones del espacio-tiempo.
Estamos empezando a ver el universo de una manera nueva, usando partículas que apenas existen para ver cosas que apenas podíamos imaginar. Este descubrimiento es un gran paso en nuestra comprensión de los rayos cósmicos y muestra el poder de la innovación científica y el trabajo en equipo.
