Desde hace años, China y Japón han llevado a cabo un experimento llamado Tibet ASgamma. A una altura de 4.300 metros sobre el nivel del mar, en medio del Himalaya, los dos países han unido esfuerzos para estudiar a fondo los denominados rayos gamma, el tipo de radiación electromagnética con las longitudes de onda más cortas y cuyos niveles de energía son altísimos. Parece que los estudios dieron frutos, pues el proyecto ha identificado el lugar con los rayos gamma más potentes del universo hasta ahora.
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El hecho se dio gracias a que en 2014 la colaboración agregó nuevos equipos al experimento. Se trata de detectores subterráneos de muones, partículas de la misma carga eléctrica de los electrones pero con mayor masa. Estos provienen de los rayos cósmicos, por lo que son útiles para la identificación de rayos gamma. Además, los detectores se encargan de suprimir el 99,92% del ruido proveniente del universo.
El nuevo equipo encontró 24 posibles fuentes de rayos gamma por encima de los 100 teralectronvoltios (TeV). De hecho, se estima que la energía más alta que se detectó está por encima de los 450 TeV. El hecho impresiona, pues hasta ahora la mayor fuente energética de radiación gamma había sido de 75 TeV.
Las fuentes detectadas apuntan todas a un lugar específico del universo: La conocida Nebulosa del Cangrejo.
Gran energía
La Nebulosa del Cangrejo es un remanente de supernova famoso en la constelación de Tauro. Se observó por primera vez como una explosión de supernova muy brillante en el año 1054 D.C. Este lugar se ha observado utilizando varios tipos de ondas electromagnéticas, incluidas las ondas de radio y ópticas, los rayos X y los rayos gamma.
Los investigadores plantearon una hipótesis sobre el proceso de generación de rayos gamma de alta energía en la nebulosa. Primero, los electrones fueron acelerados un petaelectronvoltios (PeV) pocos cientos de años después de la supernova. Los electrones PeV interactúan con la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) que llena todo el universo. Por último, se un fotón es expulsado por los demás electrones y alcanza los 450 TeV. Los investigadores concluyen así que la Nebulosa del Cangrejo es ahora el acelerador de electrones naturales más poderoso descubierto hasta ahora en nuestra galaxia.
Este trabajo pionero abre una nueva ventana de alta energía para explorar el universo extremo. La detección de rayos gamma por encima de 100 TeV es clave para comprender el origen de los rayos cósmicos de muy alta energía, lo que ha sido un misterio desde el descubrimiento de los rayos cósmicos en 1912. Con más observaciones utilizando esta nueva ventana, esperamos identificar el origen de los rayos cósmicos en nuestra galaxia, es decir, los pevatrones, que aceleran los rayos cósmicos hasta las energías PeV. Así lo dijo el profesor HUANG Jing, co-portavoz del experimento de ASgamma en el Tíbet:
«Este es un gran primer paso. Esto prueba que los rayos gamma con energías de hasta unos cientos de TeV existen realmente. Nuestro objetivo es identificar muchos pevatrones, que aún no se han descubierto y se supone que producen los rayos cósmicos de mayor energía en nuestra galaxia «.
