De acuerdo con nuevas observaciones del Espectrómetro de isótopos de rayos cósmicos CRIS, un instrumento a bordo de la nave espacial Advanced Composition Explorer ACE de la NASA, la mayoría de los rayos cósmicos que llegan a la Tierra desde nuestra galaxia provienen de grupos cercanos de estrellas masivas.
La distancia entre el punto de origen de los rayos cósmicos galácticos y la Tierra está limitada por la supervivencia de un tipo muy raro de rayo cósmico que actúa como un pequeño reloj. El rayo cósmico es un isótopo radiactivo de hierro, 60Fe, que tiene unvida media de 2.6 millones de años. En ese tiempo, la mitad de estos núcleos de hierro se descomponen en otros elementos.
En los 17 años que CRIS ha estado en el espacio, detectó alrededor de 300,000 núcleos galácticos de rayos cósmicos de hierro ordinario, pero solo 15 de los 60Fe radiactivos.
"Nuestra detección de núcleos radiactivos de hierro de rayos cósmicos es una pistola humeante que indica que ha habido una supernova en los últimos millones de años en nuestro vecindario de la galaxia", dijo Robert Binns, profesor investigador de física en Artes y Ciencias enUniversidad de Washington en St. Louis, y autor principal del artículo publicado en línea en ciencia el 21 de abril de 2016.
"Los nuevos datos también muestran que la fuente de los rayos cósmicos galácticos son los cúmulos cercanos de estrellas masivas donde ocurren explosiones de supernovas cada pocos millones de años", dijo Martin Israel, profesor de física en la Universidad de Washington y coautor del artículo.
Se cree que el hierro radioactivo se produce en supernovas de colapso del núcleo, explosiones violentas que marcan la muerte de estrellas masivas, que ocurren principalmente en grupos de estrellas masivas llamadas asociaciones OB.
Hay más de 20 asociaciones de este tipo lo suficientemente cerca de la Tierra como para ser la fuente de los rayos cósmicos, incluidos los subgrupos de las constelaciones cercanas de Scorpius y Centaurus, como Scorpius superior 83 estrellas, Lupus superior de centauro 134 estrellas e inferiorCentaurus Crux 97 estrellas. Debido a su tamaño y proximidad, estas son las fuentes probables de los núcleos radiactivos de hierro CRIS detectados, dijeron los científicos.
Una línea de tiempo incriminatoria
Los resultados de 60Fe se suman a una creciente evidencia de que los rayos cósmicos galácticos se crean y aceleran en asociaciones OB.
Las mediciones CRIS anteriores de isótopos de níquel y cobalto muestran que debe haber un retraso de al menos 100,000 años entre la creación y la aceleración de los núcleos galácticos de rayos cósmicos, dijo Binns.
Este retraso también significa que los núcleos sintetizados en una supernova no son acelerados por esa supernova sino por la onda de choque de una segunda supernova cercana, dijo Israel, una que ocurre lo suficientemente rápido como para que una fracción sustancial del 60Fe de la primera supernovaaún no ha decaído.
Juntas, estas limitaciones de tiempo significan que la segunda supernova debe ocurrir entre 100,000 y unos pocos millones de años después de la primera supernova. Los cúmulos de estrellas masivas son uno de los pocos lugares en el universo donde las supernovas ocurren con suficiente frecuencia y lo suficientemente cerca como para traer estoapagado.
"Entonces, nuestra observación de 60Fe presta apoyo al modelo emergente de origen de rayos cósmicos en asociaciones OB", dijo Israel.
¿Corroborando evidencia?
Aunque las supernovas en una asociación obstétrica cercana que creó el 60Fe CRIS observado ocurrieron mucho antes de que la gente observara estrellas repentinamente brillantes novas, también pueden haber dejado rastros en los océanos de la Tierra y en la Luna.
En 1999, los astrofísicos propusieron que una explosión de supernova en Scorpius podría explicar la presencia de hierro radioactivo excesivo en la corteza oceánica de 2,2 millones de años. Dos artículos de investigación publicados recientemente en Nature refuerzan este caso. Un grupo de investigación examinó la deposición de 60Fe en todo el mundo yargumentó que podría haber habido una serie de explosiones de supernovas, no solo una. La otra simuló por computadora la evolución de la asociación Scorpius-Centaurus en un intento de identificar las fuentes del 60Fe.
Las muestras lunares también muestran niveles elevados de 60Fe consistentes con los restos de supernova que llegaron a la Luna hace unos 2 millones de años. Y aquí, también, hay corroboración reciente. Un artículo recién publicado en Cartas de revisión física describe un análisis de nueve muestras de núcleo traídas por los equipos de Apollo.
De hecho, se podría decir que ha habido una supernova virtual de investigación de 60Fe.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington en St. Louis . Original escrito por Diana Lutz. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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