ENERGÍA POR EL COSMOS

Los Rayos Cósmicos Ultraenergéticos

 

 

  

  








 


Durante más de una década, los físicos japoneses han estado observando rayos cósmicos que no deberían existir. Los rayos cósmicos son partículas (en su mayoría protones, pero a veces también núcleos atómicos pesados) que viajan a través del universo a una velocidad cercana a la de la luz. Algunos rayos cósmicos detectados en la Tierra se producen en acontecimientos violentos, tales como las supernovas, pero todavía no conocemos el origen de las partículas de energía más alta, que son las partículas más energéticas que se puedan observar en la naturaleza.

Pero ése no es el verdadero misterio. Cuando las partículas de los rayos cósmicos viajan a través del espacio, pierden energía en colisiones con los fotones de baja energía que pululan por el universo, tales como los de la radiación cósmica del fondo de microondas. La teoría especial de la relatividad de Einstein dice que cualquier rayo cósmico que llegue a la Tierra desde una fuente exterior a nuestra galaxia habría sufrido tantas colisiones dispersadoras de energía que su máxima energía posible es de 5x1019 electronvoltios.

            

Esto es lo que se conoce como límite Greisen-Zatsepin-Kuzmin. Sin embargo, a lo largo de la década pasada, el Conjunto Gigante de Lluvia Aérea Akeno de la Universidad de Tokio (111 detectores de partículas diseminados a lo largo de 100 kilómetros cuadrados) ha detectado varios rayos cósmicos por encima del límite GZK. En teoría, pueden provenir únicamente desde el interior de nuestra galaxia, evitando así el viaje consumidor de energía por el cosmos. Pero los astrónomos no pueden encontrar ninguna fuente para esos rayos cósmicos en nuestra galaxia.

             

Así que, ¿qué es lo que está sucediendo? Una posibilidad es que haya algo erróneo con los resultados Akeno. Otra es que Einstein estuviera equivocado. Su teoría especial de la relatividad dice que el espacio es igual en todas direcciones. ¿Pero y si las partículas descubrieran que es más fácil moverse en ciertas direcciones? Entonces los rayos cósmicos podrían retener una porción mayor de energía, lo que les permitiría superar el límite GZK.

            

Físicos del experimento Pierre Auger en Mendoza, Argentina, están ahora trabajando en este problema. Utilizando 1 600 detectores diseminados en 3 000 kilómetros cuadrados, Auger podría determinar las energías de los rayos cósmicos entrantes y arrojar más luz sobre los resultados Akeno. Alan Watson, un astrónomo de la Universidad de Leeds, Reino Unido, y vocero del proyecto Pierre Auger, ya está convencido de que aquí hay algo que vale la pena seguir. “No tengo dudas de que existen los eventos por encima de los 1020 electronvoltios.

           

Hay suficientes ejemplos como para convencerme”, dice. La cuestión es, ¿qué es lo que son? ¿Cuántas de estas partículas están entrando, y desde qué dirección vienen? Hasta que consigamos esa información, no hay forma de decir cuán exótica puede llegar a ser la explicación.

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