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El análisis de neutrinos de IceCube identifica una posible fuente galáctica de rayos cósmicos

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El análisis de neutrinos de IceCube identifica una posible fuente galáctica de rayos cósmicos
Agrandar / Representación artística de una fuente de neutrinos cósmicos que brilla sobre el observatorio IceCube en el Polo Sur. Debajo del hielo hay fotodetectores que captan señales de neutrinos.

Cubo de hielo/NSF

Desde que el físico francés Pierre Auger propuso en 1939 este rayos cósmicos debe transportar cantidades increíbles de energía, los científicos se han preguntado qué podría producir estos poderosos cúmulos de protones y neutrones que llueven sobre la atmósfera de la Tierra. Una forma posible de identificar tales fuentes es rastrear los caminos tomados por los neutrinos cósmicos de alta energía en su camino hacia la Tierra, ya que son creados por los rayos cósmicos que chocan con la materia o la radiación, produciendo partículas que luego se descomponen en neutrinos y rayos gamma.

científicos con la Cubo de hielo el Observatorio de Neutrinos del Polo Sur ha analizado una década de tales detecciones de neutrinos y encontró evidencia de que una galaxia activa llamada Más desordenado 77 (también conocido como Squid Galaxy) es un fuerte candidato para un emisor de neutrinos de alta energía, según un nuevo papel publicado en la revista Science. Lleva a los astrofísicos un paso más cerca de resolver el misterio del origen de los rayos cósmicos de alta energía.

«Esta observación marca el comienzo de poder realmente hacer astronomía de neutrinos», dijo la becaria de IceCube Janet Conrad del MIT. dice APS Física. «Hemos luchado durante tanto tiempo para ver fuentes potenciales de neutrinos cósmicos de muy alta importancia y ahora hemos visto uno. Hemos roto una barrera».

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Como ya hemos informado, neutrinos viajar cerca de la velocidad de la luz. El poema de John Updike de 1959, «hiel cósmica«rinde homenaje a las dos características más definitorias de los neutrinos: no tienen carga, y durante décadas los físicos creyeron que no tenían masa (en realidad tienen muy poca masa). Los neutrinos son la partícula subatómica más abundante en el universo, pero muy rara vez interactuar con cualquier tipo de materia. Millones de estas diminutas partículas nos bombardean constantemente cada segundo, pero pasan a través de nosotros sin que nos demos cuenta, razón por la cual Isaac Asimov las llamó «partículas fantasma».

Cuando un neutrino interactúa con moléculas en el hielo transparente de la Antártida, produce partículas secundarias que dejan un rastro de luz azul al pasar por el detector IceCube.
Agrandar / Cuando un neutrino interactúa con moléculas en el hielo transparente de la Antártida, produce partículas secundarias que dejan un rastro de luz azul al pasar por el detector IceCube.

Nicolle R. Fuller, IceCube/NSF

Esta baja tasa de interacción hace que los neutrinos extremadamente difícil de detectar, pero debido a que son tan livianos, pueden escapar sin obstáculos (y, por lo tanto, en gran medida sin verse afectados) de las colisiones con otras partículas de materia. Esto significa que pueden proporcionar pistas valiosas a los astrónomos sobre sistemas distantes, además de lo que se puede aprender con telescopios en todo el espectro electromagnético, así como ondas gravitacionales. En conjunto, estas diferentes fuentes de información se han denominado astronomía «multi-mensajero».

La mayoría de los cazadores de neutrinos entierran sus experimentos bajo tierra, lo mejor para cancelar la interferencia ruidosa de otras fuentes. En el caso de IceCube, la colaboración incluye conjuntos de sensores ópticos del tamaño de una pelota de baloncesto enterrados en las profundidades del hielo antártico. En las raras ocasiones en que un neutrino que pasa interactúa con el núcleo de un átomo en el hielo, la colisión produce partículas cargadas que emiten fotones UV y azules. Estos son recogidos por los sensores.

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Por lo tanto, IceCube está en una buena posición para ayudar a los científicos a avanzar en su conocimiento del origen de los rayos cósmicos de alta energía. Como Natalie Wolchover con convicción explicó a Quanta en 2021:

Un rayo cósmico es solo un núcleo atómico, un protón o un grupo de protones y neutrones. Sin embargo, los raros rayos cósmicos conocidos como rayos cósmicos de “muy alta energía” tienen tanta energía como pelotas de tenis servidas por profesionales. Son millones de veces más energéticos que los protones que se precipitan por el túnel circular del Gran Colisionador de Hadrones en Europa al 99,9999991 % de la velocidad de la luz. De hecho, el rayo cósmico más energético jamás detectado, denominado «partícula de Dios mío», golpeó el cielo en 1991 a algo así como el 99,999999999999999999999951 por ciento de la velocidad de la luz, dándole aproximadamente la energía de una bola de boliche que se deja caer desde altura del hombro en un dedo del pie.

Pero, ¿de dónde vienen estos poderosos rayos cósmicos? Una fuerte posibilidad es núcleos galácticos activos (AGNs), que se encuentran en el centro de algunas galaxias. Su energía proviene de los agujeros negros supermasivos del centro de la galaxia y/o de la rotación del agujero negro.

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Enterrada en la Nebulosa Pata de Gato se encuentra una de las moléculas espaciales más grandes jamás observadas.

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Enterrada en la Nebulosa Pata de Gato se encuentra una de las moléculas espaciales más grandes jamás observadas.

Los científicos han descubierto una molécula espacial previamente desconocida mientras investigaban una región relativamente cercana de intenso nacimiento estelar, un punto cósmico a unos 5.550 años luz de distancia. Es parte de la Nebulosa Pata de Gato, también conocida como NGC 6334.

El equipo, dirigido por el estudiante graduado del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Zachary Fried, examinó una sección de la nebulosa conocida como NGC 6334I con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Esto reveló la presencia de una molécula compleja conocida como 2-metoxietanol, que nunca antes se había observado en el mundo natural, aunque sus propiedades habían sido simuladas en laboratorios en la Tierra.

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La misión ClearSpace-1 cambia de objetivo en respuesta a una colisión de desechos espaciales

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La misión ClearSpace-1 cambia de objetivo en respuesta a una colisión de desechos espaciales

Imagen artística de Proba-1 en órbita ©ClearSpace

La misión de eliminación de desechos ClearSpace-1 cambió de objetivo después de detectar una colisión de desechos espaciales del objetivo con desechos imposibles de rastrear. Empresa de eliminación de desechos espaciales Espacio libre anunció la decisión el 24 de abril.

ClearSpace avanzó a la siguiente etapa de la misión ClearSpace-1 después de una revisión técnica y programática con el Agencia Espacial Europea (ESA). El objetivo de escombros se ha modificado para ajustar los requisitos de la misión, simplificar la estructura de su equipo industrial y reducir el riesgo.

Ahora se espera que la nueva misión ClearSpace-1 se encuentre con PROBA-1, una nave espacial de la ESA con capacidades totalmente autónomas que capturará y realizará una maniobra de disminución del perigeo en el veterano satélite espacial de 20 años. La misión utilizará un mecanismo de captura de cuatro brazos para agarrar el satélite cliente y luego reingresar de manera segura a la atmósfera de la Tierra, donde se quemará.

El objetivo inicial de la misión, un adaptador de carga útil VESPA que quedó en órbita durante el lanzamiento de Vega en 2013, era golpeado por otros desechos espaciales el año pasado.

La ESA ha permitido continuar con la fase preparatoria que será ejecutada por un consorcio liderado por la empresa alemana OHB SE, que suministrará el bus satélite y se encargará de la integración y lanzamiento del sistema. ClearSpace proporcionará liderazgo técnico en operaciones de proximidad y captura.

«Nos sentimos honrados de colaborar con OHB y permanecer a la vanguardia del servicio en órbita con la misión ClearSpace-1», dijo Luc Piguet, director ejecutivo de ClearSpace.

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Observe cómo el Sol retira brevemente la cola del cometa del diablo

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Observe cómo el Sol retira brevemente la cola del cometa del diablo

La nave espacial STEREO A de la NASA detectó una poderosa llamarada solar arrancando la cola del cometa Pons-Brooks, aunque rápidamente volvió a crecer. Esta no es la primera vez que STEREO A ve al Sol jugando con una bola de nieve sucia como esta, pero las imágenes son particularmente dramáticas.

Las colas de los cometas son cosas tenues que se crean cuando el viento solar empuja el gas y el polvo liberados por la sublimación del hielo lejos de la cabeza del cometa. No hace falta mucho para molestarlos; A veces se ven cometas con dos colas, una de gas y otra de polvo, apuntando en direcciones algo diferentes, siendo la cola de gas particularmente sensible a las condiciones.

Cuando las erupciones solares generan eyecciones de masa coronal (CME) desde la superficie del Sol, las partículas expulsadas pueden afectar las colas de los cometas, y la nave espacial STEREO, que rastrea las tormentas solares, ha detectado esto con frecuencia. Véase, por ejemplo, este caso de 2013 en el que se pudieron ver dos cometas en el mismo campo visual, uno de ellos moviendo la cola como un renacuajo o un espermatozoide congelado pero particularmente decidido.

Una eyección de masa coronal en 2013 que logró impactar a dos cometas a la vez, como muestra STEREO.

Crédito de la imagen: Karl Battams/NASA/STEREO/CIOC

La nave espacial STEREO no sólo observa las colas de los cometas por diversión. Me gusta su sitio web Observaciones«El uso de colas de cometas como trazadores puede proporcionar datos valiosos sobre las condiciones del viento solar cerca del Sol».

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Como sugiere su nombre, las naves espaciales STEREO fueron diseñadas para proporcionar vistas duales de la actividad solar, una con una órbita unas semanas más corta que la de la Tierra y la otra un poco más larga. La línea de base generalmente larga entre ellos le dio a la NASA una visión sin precedentes de la actividad solar durante una década, pero se perdió el contacto con STEREO B en 2016, e incluso una vez recuperado, los intentos de restaurarlo han fracasado.

STEREO A siguió funcionando, incluso si el acrónimo ahora es inexacto. Su nombre completo es Observatorio A de Relaciones Solar-Terrestres y continúa ayudando a los astrónomos a comprender cómo la variabilidad del Sol afecta a la Tierra. Como muestran estas imágenes, lo mismo ocurre con otros componentes del sistema solar.

El 12 de abril, STEREO A detectó un importante despegue de CME desde el Sol. Este evento se alejaba casi directamente de la Tierra, por lo que no provocó ninguna aurora aquí, aunque ocurrió otra aproximadamente al mismo tiempo. cielo iluminado sobre Tasmania. Pero una semana después, Spaceweather.com se dio cuenta el efecto que tuvo el evento sobre el cometa Pons-Brooks. En lenguaje astronómico, se trató de un «evento de desconexión» en el que la fuerza añadida del viento solar provocó que la cola del núcleo del cometa se rompiera y partiera como la bandera de Rohan hacia el espacio. Las dos torres.

El efecto fue tan fuerte en parte porque la CME era muy poderosa, pero también porque Pons-Brooks estaba a 120 millones de kilómetros (75 millones de millas) del Sol, o el 80 por ciento de la distancia de la Tierra. Aunque desde la perspectiva de STEREO A el cometa parece casi chocar con Júpiter, el planeta gigante estaba casi mil millones de kilómetros (620 millones de millas) más lejos y apenas se habría visto afectado.

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Pons-Brooks no ha estado exactamente a la altura de su apodo últimamente. Se le puso la etiqueta de «Cometa del Diablo» porque durante su paso explotó varias veces (como en visitas anteriores) y algunas de ellas produjeron lo que parecían cuernos del diablo. Desafortunadamente, las explosiones se detuvieron justo cuando podrían haber permitido que más personas vieran el cometa. Es particularmente desafortunado que ninguna coincidiera con esta CME; imaginen una erupción que se lleva algo mucho más brillante y complejo.

La buena noticia es que, si bien los cometas a menudo se comparan con los gatos, en lo que respecta a sus colas, se parecen más a eslizones, que pueden perder sus apéndices y volver a crecer.

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