X. Enigmáticos neutrinos

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Ocultos en las profundidades, como miles de ojos, unos detectores de luz escudriñan el fondo oceánico para detectar las imperceptibles estelas que revelen la interacción de neutrinos de alta energía. Estas partículas han atravesado enormes distancias sin ser alteradas por el medio intergaláctico llegando hasta la Tierra. Una mínima fracción podrá ser detectada bajo el océano permitiendo desvelar algunos de los secretos más candentes del Universo.

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La supernova de 1987 fue la primera oportunidad de detectar neutrinos procedentes de una fuente lejana. Emitidos desde el mismísimo corazón de las estrellas, estas partículas nos permiten tener acceso a algunos de los procesos más violentos del Universo como las supernovas (vista aquí en rayos gamma), agujeros negros… Esta nueva ventana al Universo está limitada por la débil interacción de los neutrinos con la materia. Detectar los muones inducidos por esta interacción requiere enormes detectores en profundidad para estar blindados de la radiación cósmica que existe en superficie. El océano ofrece un entorno ideal para distribuir miles de detectores de luz. Con un volumen de un kilómetro cúbico, el telescopio submarino KM3NeT será capaz de detectar cientos de eventos al año.

Imágenes: «Telescopio KM3NeT» (AspERA) y «Supernova SN1987A» (NASA).

VI. …y desde cataclismos cósmicos

Explosiones de supernovas, púlsares, núcleos galácticos activos, agujeros negros… El Universo está poblado de fenómenos de extrema violencia que producen partículas de una energía colosal y que nos bombardean a velocidades cercanas a la de la luz. Estos mensajeros nos revelan los mecanismos íntimos de estos auténticos monstruos cósmicos.

En el año 1006, surgió en el cielo una estrella que era visible durante el día y superó el brillo de Venus en la noche: era una supernova, la explosión de una estrella 7000 años antes, que dejó en el cielo una esfera en expansión de 60 años luz de diámetro, todavía hoy observable. En 2003 el telescopio HESS hizo el primer mapa en rayos gamma de los restos de otra supernova que apareció en la constelación de Escorpio en el año 393. Estas observaciones han demostrado que estas explosiones de estrellas generan partículas cargadas que son aceleradas a muy altas energías y que pueden ser el origen de parte de la radiación cósmica en nuestra galaxia.

En Electrones ya hablamos de la Supernova 1006 hace un año y medio. ¿Te acuerdas?

Imágenes: «Imagen compuesta de la supernova 1006», de CXC/NRAO/NOAO/AURA/Ciel et Espace-NASA y «Restos de una supernova en rayos gamma», del telescopio HESS (High Energy Stereoscopic System) en Namibia.

III. Nuevos mensajeros

A comienzos del siglo XX Víctor Hess descubre la existencia de rayos cósmicos que ionizan la atmósfera. No se trata sólo de luz, sino de fracciones de materia, partículas procedentes del espacio: protones y otros núcleos atómicos, electrones… que cruzan el Cosmos y bombardean la Tierra ofreciendo una nueva fuente de información sobre el Universo.

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Los rayos gamma son las últimas fracciones de luz en el espectro electromagnético, los más energéticos. Su emisión se vincula normalmente a fenómenos violentos: supernovas, púlsares, núcleos galácticos activos (en la imagen mapa del telescopio espacial Fermi correspondiente a 2008). La emisión difusa a lo largo del plano galáctico procede de la interacción de partículas muy energéticas con la materia interestelar de nuestra galaxia. La atmósfera frena la mayoría de los rayos gamma. No obstante, los más energéticos interaccionan con la parte superior produciendo lluvias de partículas que en ocasiones tienen velocidades superiores a la de la luz en el aire. Esto provoca la emisión de una luz azulada (luz Cherenkov) que puede ser detectada en la superficie terrestre por observatorios especiales como el Telescopio MAGIC, en las Islas Canarias o H.E.S.S. en Namibia.

Imágenes: «El telescopio MAGIC» de su página web oficial; «Visión Gamma del universo» de la NASA y su telescopio Fermi.

II. Más allá de la luz

Hasta finales del siglo XVIII, lo que conocíamos del Universo se limitaba a aquello que éramos capaces de ver. William Herschel abrió un nuevo camino al descubrir por primera vez una radiación invisible al ojo humano, el infrarrojo. Seguirían el descubrimiento del ultravioleta, los rayos-X, las ondas de radio, etc. revelando nuevas e insospechadas imágenes del Universo.

Observada desde dos millones de años luz de distancia, M82 se muestra como una típica galaxia espiral irregular. Los satélites espaciales Spitzer y Chandra revelan una imagen muy diferente: en el infrarrojo, es la galaxia más luminosa del firmamento inmersa en una nube de gas frío y polvo (aquí en rojo). La observación en rayos-X también revela una enorme emisión a millones de grados emergiendo del centro galáctico (aquí en azul). Hace cien millones de años la galaxia M81 pasó rozando. Este encuentro celeste provocó el nacimiento de numerosas estrellas masivas que evolucionaron hacia supernovas. De esta forma, grandes cantidades de materia estelar joven son emitidas por la galaxia a millones de kilómetros por hora.

Imágenes: «La galaxia M82», Hubble Space Telescope y Jet Propulsion Laboratory, NASA Images.

El Hubble fotografía la Supernova 1006

El telescopio espacial Hubble ha fotografíado en los últimos días (la noticia de la NASA es de ayer) los restos de una supernova que explotó hace unos 8000 años. Como la supernova está a unos 7000 años-luz de la Tierra, aquí se vio la explosión durante el año 1006 de la era cristiana. Ya entonces, varios astrónomos de todo el globo observaron el fenómeno. La emisión de energía fue tal que la supernova fue el objeto más brillante del firmamento (tras el Sol y la Luna) durante varias semanas y, claro, eso llama bastante la atención. ¿Qué pensaría la gente del siglo XI? ¿Cómo explicarían esa luz en el cielo que incluso de día se veía?

La fotografía del Hubble muestra como, pasados 1000 años desde la destrucción de la supernova, la energía que emite sigue siendo considerable. La capa de expansión se mueve a una velocidad de 10 millones de kilómetros por hora (casi nada). Vale que seguramente y por diversos motivos (cercanía a nuestro planeta, energía de explosión, etc.) «haya sido la supernova más brillante» -según Alfred Rosenberg, asesor del Instituto de Astrofísica de Canarias– pero eso no le quita espectacularidad al fenómeno. Es una pasada lo que nos sorprende cada día el Universo.

De paso, y aunque yo suelo poner alguna que otra foto del Hubble, no dejéis de visitar frecuentemente su web. O incluso, ahora que es verano y hay más tiempo, echar un ojo a las fotos del archivo. ¡Merecen la pena!

Un abrazo

Fernando