Los rayos cósmicos de muy alta energía tienen su origen fuera de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Esto es sugerido por un estudio de los ángulos de incidencia de más de 30,000 partículas en el Observatorio Pierre Auger en Argentina, que ahora se informa enel periódico ciencia . Este hallazgo del experimento más grande administrado por KIT que mide los rayos cósmicos en todo el mundo es otro paso importante en el camino hacia la respuesta a preguntas fundamentales relacionadas con el origen del universo.
Desde principios de la década de 1960, se sabía que las partículas cósmicas de alta energía existen y entran en la atmósfera de la Tierra. Desde entonces, los científicos han estado tratando de revelar el origen de estas partículas y el proceso responsable de su alta energía. El último hallazgo deEl Observatorio Pierre Auger ahora prueba por primera vez el origen extragaláctico de estas partículas.Los investigadores de la Colaboración Pierre Auger informan su observación en el último número de la revista Science bajo el título "Observación de una anisotropía a gran escala en las instrucciones de llegada deRayos cósmicos por encima de 8 × 10 ^ 18 eV ". Descubrieron que los rayos cósmicos preferiblemente ingresan a la atmósfera de la Tierra desde una dirección que difiere del centro de la Vía Láctea en 120 grados. Por lo tanto, no provienen de nuestra galaxia. Todavía no esposible [Textfeld: Impresiones de la ubicación del Observatorio Pierre Auger en la pampa argentina. Fotos: Observatorio Pierre Auger / KIT] identificar su fuente, como las partículas en su caminohacia la Tierra están fuertemente desviados por los campos magnéticos galácticos y extragalácticos.Sin embargo, según su dirección de llegada preferida, se puede suponer que su origen se encuentra en el vecindario cosmológico de la Vía Láctea, donde la densidad de galaxias es alta.
"En física de astropartículas, tenemos que basarnos principalmente en suposiciones e indicaciones. Por primera vez, es importante que exista una dirección preferida desde la cual llegan los rayos. Este es un paso muy importante en nuestra investigación", dice el Dr.Markus Roth, Jefe Adjunto del Grupo Pierre Auger del Instituto de Física Nuclear del KIT. "Los rayos cósmicos son embajadores, a través de los cuales aprendemos algo sobre el origen del universo. Nos permiten mirar hacia atrás en la historia del cosmos,"agrega el físico.
Los rayos cósmicos de alta energía rara vez llegan a la Tierra. Cada año, solo una partícula golpea un área de 1 km², lo que corresponde a ni siquiera un impacto por siglo en un campo de fútbol promedio. En la Tierra, los rayos cósmicos se pueden detectar indirectamentesolo: los rayos cósmicos en sí mismos no alcanzan la superficie del suelo, sino que chocan con los núcleos atómicos en la atmósfera superior de la Tierra, como resultado de lo cual se producen cascadas de nuevas partículas, chubascos de más de 10 mil millones de partículas, que golpean la Tierra.superficie. Estas partículas secundarias son medidas por los detectores del Observatorio Pierre Auger en un área de 3000 km² en la pampa argentina cerca de Malargüe. Allí, 1660 tanques de agua que contienen 12 m³ de agua altamente pura cada uno y 27 telescopios registran las señales de luz indirectas deestas partículas secundarias. Los pulsos de luz medidos permiten sacar conclusiones con respecto a la energía y la dirección de llegada de la partícula original.
El Observatorio Pierre Auger en la provincia de Mendoza en Argentina es el proyecto más grande a nivel mundial para estudiar los rayos cósmicos de alta energía. Cooperan más de 400 científicos de 18 países. Desde Alemania, KIT, RWTH Aachen University y las universidades de Hamburgo,Siegen y Wuppertal están involucrados, con KIT gestionando el proyecto del Observatorio Pierre Auger. KIT también fue responsable de la instalación de los telescopios de fluorescencia. El Ministerio Federal de Educación e Investigación puso a disposición unos 8,3 millones de euros para el período de financiación de 2011 a 2017."Durante cuatro años, hemos planeado extender el observatorio a AugerPrime", dice Roth. Se espera que un detector adicional que se construirá en cooperación internacional en KIT produzca mediciones aún más precisas en términos de calidad y cantidad. A partir de 2018, la investigaciónestá planeado para enfocarse en partículas, cuya energía es de 10 a 100 veces mayor. Entran en la atmósfera de la Tierra con una energía similar a la de una pelota de tenis fuertemente golpeada.Estas partículas son más ligeras y ricas en energía, se desvían menos en su camino a la Tierra.En consecuencia, los científicos esperan información más precisa sobre la región fuente de los rayos cósmicos de alta energía."En el futuro, obtendremos una visión mucho más profunda de los procesos que tienen lugar en el universo", dice Roth.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Karlsruhe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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