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(noticias nanowerk) Una partícula de alta energía cae desde el espacio sobre la superficie de la Tierra; no está claro de dónde vino ni qué es exactamente. Esto puede parecer algo de ciencia ficción, pero en realidad es una realidad científica, como lo demuestra una investigación del profesor asociado Toshihiro Fujii de la Escuela de Graduados en Ciencias y el Instituto Nambu Yoichiro de Física Teórica y Experimental de la Universidad Metropolitana de Osaka.
Los rayos cósmicos son partículas energéticas que provienen de fuentes galácticas y extragalácticas. Los rayos cósmicos de energía extremadamente alta son extremadamente raros; Pueden alcanzar más de 1018 electronvoltios, o un exaelectrónvoltio (EeV), que es aproximadamente un millón de veces mayor que la salida de los aceleradores más potentes jamás construidos por el ser humano.
En busca de estos rayos desde el espacio, el profesor Fujii y un equipo internacional de científicos llevan a cabo desde 2008 el experimento Telescope Array. Este detector de rayos cósmicos dedicado consta de 507 estaciones de superficie centelleadoras que cubren una extensa área de detección de 700 kilómetros cuadrados en Utah, Estados Unidos. El 27 de mayo de 2021, los investigadores descubrieron una partícula con un enorme nivel de energía de 244 EeV.
«Cuando descubrí por primera vez este rayo cósmico de energía ultraalta, pensé que debía haber sido un error porque tenía un nivel de energía sin precedentes en las últimas tres décadas», compartió el profesor Fujii.
Este nivel de energía es comparable al de los rayos cósmicos más energéticos jamás observados, la llamada partícula «Oh, Dios mío», que tenía una energía estimada de 320 EeV cuando fue descubierta en 1991.
De los muchos candidatos para el nombre de la partícula, el profesor Fujii y sus colegas eligieron «Amaterasu», en honor a la diosa del sol que, según la creencia sintoísta, jugó un papel decisivo en la creación de Japón.
La partícula Amaterasu es quizás tan misteriosa como la propia diosa japonesa ¿De dónde vino? ¿Qué fue exactamente? Estas preguntas permanecen. Se espera que la partícula Amaterasu allane el camino para dilucidar el origen de los rayos cósmicos.
«No se ha identificado ningún objeto astronómico prometedor que corresponda a la dirección desde la que llegaron los rayos cósmicos, lo que sugiere la posibilidad de fenómenos astronómicos desconocidos y orígenes físicos novedosos más allá del modelo estándar», reflexionó el profesor Fujii. «Estamos comprometidos a continuar el experimento Telescope Array en el futuro a medida que nos embarcamos en un estudio más detallado de la fuente de esta partícula extremadamente energética con nuestro experimento de sensibilidad cuádruple continuamente mejorado, llamado TAx4, y observatorios de próxima generación».
Los resultados fueron publicados en Ciencia (“Un rayo cósmico de energía extremadamente alta observado por un conjunto de detectores de superficie”).
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