En 2021, una partícula proveniente del espacio golpeó la Tierra con una energía colosal. ¿De dónde puede provenir tal potencia, si su dirección inicial apuntaba hacia una región del espacio aparentemente vacía?
Estos flujos de partículas cargadas que recorren el Universo a velocidades prodigiosas se llaman rayos cósmicos. Entre ellos, la que ahora se llama Amaterasu se distingue por su nivel de energía, superando ampliamente lo que nuestros aceleradores terrestres pueden producir. Su detección captó inmediatamente la atención de la comunidad astrofísica, que busca entender su procedencia.
Una ilustración que muestra un rayo cósmico golpeando los detectores del experimento Telescope Array en 2021.
Crédito: Osaka Metropolitan University/L-INSIGHT, Kyoto University/Ryuunosuke Takeshige Amaterasu, nombrada en homenaje a una deidad solar japonesa, transporta una energía equivalente a millones de veces la generada por el Gran Colisionador de Hadrones. Esta característica la convierte en el segundo rayo cósmico más potente jamás observado, justo detrás de la partícula 'Oh-My-God' detectada en la década de 1990.
La historia se complicó cuando su trayectoria pareció provenir del Vacío Local, una vasta extensión cósmica desprovista de galaxias y objetos celestes notables. Sin embargo, tales partículas suelen asociarse con eventos cataclísmicos como las explosiones de estrellas o los agujeros negros supermasivos.
Para aclarar esta situación, Francesca Capel y Nadine Bourriche, del Max Planck Institute for Physics, desarrollaron un enfoque innovador basado en datos. Su método utiliza simulaciones realistas combinadas con técnicas estadísticas avanzadas para rastrear el recorrido probable de la partícula a través del espacio.
Los resultados de sus trabajos, publicados en
The Astrophysical Journal, indican que el origen de Amaterasu podría encontrarse en galaxias cercanas, como M82, en lugar del Vacío Local.
Este avance permite enfocar mejor los entornos cósmicos donde ocurren estas aceleraciones extremas.
Los campos magnéticos interestelares
En el espacio, los campos magnéticos juegan un papel esencial al desviar la trayectoria de las partículas cargadas como los rayos cósmicos. Estos campos, a menudo generados por los movimientos de gas y estrellas, crean una red invisible que influye en el viaje de las partículas sobre vastas distancias.
Cuando un rayo cósmico de alta energía atraviesa estas regiones magnéticas, su dirección puede modificarse de manera significativa. Esto dificulta la localización precisa de su fuente de origen, porque la partícula no sigue una línea recta desde su punto de partida.
Los científicos utilizan modelos para simular estas interacciones, teniendo en cuenta la fuerza y la orientación de los campos magnéticos. Estas simulaciones ayudan a reconstituir los caminos posibles e identificar los entornos cósmicos donde las partículas son aceleradas.
Fuente: The Astrophysical Journal