Un equipo de científicos ha detectado la presencia de un neutrino de alta energía, una partícula particularmente esquiva, a raíz de la destrucción de una estrella al ser consumida por un agujero negro. Este descubrimiento, informado en la revista Astronomía de la naturaleza , arroja nueva luz sobre los orígenes de los rayos cósmicos de energía ultra alta, las partículas de energía más alta del Universo.
El trabajo, que incluyó a investigadores de más de dos docenas de instituciones, incluida la Universidad de Nueva York y el centro de investigación DESY de Alemania, se centró en los neutrinos, partículas subatómicas que se producen en la Tierra solo en potentes aceleradores.
Los neutrinos, así como el proceso de su creación, son difíciles de detectar, por lo que su descubrimiento, junto con el de los rayos cósmicos de energía ultra alta UHECR, es digno de mención.
"Se desconoce el origen de los neutrinos cósmicos de alta energía, principalmente porque son notoriamente difíciles de precisar", explica Sjoert van Velzen, uno de los autores principales del artículo y becario postdoctoral en el Departamento de Física de la NYU en el momento de ladescubrimiento. "Este resultado sería sólo la segunda vez que los neutrinos de alta energía han sido rastreados hasta su origen".
Investigación anterior de van Velzen, ahora en la Universidad de Leiden de los Países Bajos, y el físico de la NYU Glennys Farrar, coautor del nuevo Astronomía de la naturaleza documento, encontró algunas de las primeras pruebas de agujeros negros que destruyen estrellas en lo que ahora se conoce como eventos de interrupción de mareas TDE. Estos hallazgos preparan el escenario para determinar si los TDE podrían ser responsables de producir UHECR.
La investigación informada en Astronomía de la naturaleza ofreció apoyo para esta conclusión.
Anteriormente, el Observatorio de Neutrinos IceCube, un detector respaldado por la Fundación Nacional de Ciencias ubicado en el Polo Sur, informó la detección de un neutrino, cuya trayectoria luego fue rastreada por la Instalación Transitoria de Zwicky en el Observatorio Palomar de Caltech.
Específicamente, sus mediciones mostraron una coincidencia espacial de un neutrino de alta energía y la luz emitida después de un TDE, una estrella consumida por un agujero negro.
"Esto sugiere que estos eventos de trituración de estrellas son lo suficientemente poderosos como para acelerar partículas de alta energía", explica van Velzen.
"Descubrir neutrinos asociados con TDE es un gran avance en la comprensión del origen de los neutrinos astrofísicos de alta energía identificados por el detector IceCube en el Polo Sur cuyas fuentes hasta ahora han sido esquivas", agrega Farrar, quien propuso en un artículo de 2009 queLos UHECR podrían acelerarse en los TDE. "La coincidencia neutrino-TDE también arroja luz sobre un problema de décadas: el origen de los rayos cósmicos de energía ultra alta".
La investigación fue apoyada por subvenciones de la National Science Foundation subvención CAREER 1454816, subvención AAG 1616566, subvención PIRE 1545949, subvención NSF AST-1518052
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nueva York . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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