Astrofísica - Cuásares, ¿el origen de los enigmáticos neutrinos cósmicos de alta energía?

Los neutrinos son diminutas partículas elementales con una masa apenas superior a cero. Pueden atravesar el universo sin interactuar con la materia ni ser refrenados por esta. Millones de neutrinos atraviesan cada segundo a cada uno de los habitantes de la Tierra, sin que nos demos cuenta. Por todo ello, estas partículas suelen pasar completamente desapercibidas.

Sin embargo, con detectores adecuados, cuyas características requieren que sean muy voluminosos, es factible captar la llegada de algunos neutrinos. Un ejemplo de detector de esta clase es el IceCube, construido en la Antártida y que tiene un volumen de 1 kilómetro cúbico, casi todo bajo la superficie. Otro ejemplo es el telescopio subacuático de neutrinos del lago Baikal en Rusia, cuya última versión, la Baikal-GVD, está en la fase final de construcción, ocupando ya 0,4 kilómetros cúbicos. Estas instalaciones escrutan el cielo en diferentes hemisferios: Norte y Sur.

Tras examinar los datos recogidos durante 7 años en el IceCube, los científicos optaron inicialmente por analizar aquellos cuya energía está por encima de los 200 teraelectronvoltios (TeV) a fin de intentar averiguar de qué dirección procedían estos neutrinos. Resultó que una parte importante de ellos proviene de los cuásares, identificados por los radiotelescopios por su elevado brillo. Más concretamente, los neutrinos de cada cuásar nacieron en algún lugar del centro de este. Cada cuásar tiene en su centro un agujero negro masivo. El tirón gravitatorio y otros efectos atraen materia hacia el disco de acreción, y también se generan eyecciones ultrarrápidas de gas muy caliente. Además, existe una conexión entre los potentes estallidos de ondas de radio de estos cuásares y el registro de ráfagas de neutrinos por parte del detector IceCube. Dado que los neutrinos viajan por el universo a la velocidad de la luz, los estallidos de ondas de radio llegan a nosotros al mismo tiempo que los neutrinos.

Comprobaciones finales a un componente del Baikal GVD antes de ser incorporado a este en las profundidades del lago Baikal. (Foto: Bair Shaybonov)

Ahora, el equipo de Sergey Troitsky, del Instituto de Investigación Nuclear de la Academia Rusa de Ciencias, y Yuri Kovalev, de Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MIPT) en Rusia, ha llegado a la conclusión, en un estudio publicado en la revista académica The Astrophysical Journal, de que los neutrinos con energías del orden de decenas de teraelectronvoltios también son emitidos por los cuásares. En consecuencia, resulta que casi todos los neutrinos astrofísicos de alta energía nacen en los cuásares. Nótese que, además de ellos, hay neutrinos que nacen en la atmósfera terrestre, e incluso en el propio detector Ice Cube durante la interacción de los rayos cósmicos con la materia. Además, otros neutrinos corrientes provienen del Sol e incluso de centrales nucleares.

En los próximos meses, los científicos rusos recogerán los primeros datos del telescopio de neutrinos Baikal GVD y los analizarán junto con los datos del RATAN-600 (uno de los radiotelescopios más grandes del mundo) y de las redes mundiales de radiotelescopios, lo que les permitirá examinar en detalle los centros de los cuásares. Todo hace prever que se harán descubrimientos fascinantes al respecto. 

Fuente: NCYT de Amazings