De un comunicado de prensa de la Universidad de Wisconsin:
Aunque todavía está en construcción, el Observatorio de Neutrinos IceCube en el Polo Sur ya está entregando resultados científicos, incluido un hallazgo temprano sobre un fenómeno que el telescopio ni siquiera fue diseñado para estudiar.
IceCube captura señales de partículas subatómicas notoriamente elusivas pero científicamente fascinantes llamadas neutrinos. El telescopio se enfoca en neutrinos de alta energía que viajan a través de la Tierra, proporcionando información sobre eventos cósmicos lejanos como supernovas y agujeros negros en la parte del espacio visible desde el hemisferio norte.
Sin embargo, uno de los desafíos de detectar estas partículas relativamente raras es que el telescopio es constantemente bombardeado por otras partículas, incluidas muchas generadas por rayos cósmicos que interactúan con la atmósfera de la Tierra sobre la mitad sur del cielo. Para la mayoría de los físicos de neutrinos de IceCube, estas partículas son simplemente ruido de fondo, pero los investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison Rasha Abbasi y Paolo Desiati, con el colaborador Juan Carlos Díaz-Vélez, reconocieron una oportunidad en los datos de rayos cósmicos.
“IceCube no fue construido para mirar los rayos cósmicos. Los rayos cósmicos se consideran antecedentes ”, dice Abbasi. "Sin embargo, tenemos miles de millones de eventos de rayos cósmicos descendentes que terminaron siendo muy emocionantes".
Abbasi vio un patrón inusual cuando miró un "mapa del cielo" de la intensidad relativa de los rayos cósmicos dirigidos hacia el hemisferio sur de la Tierra, con un exceso de rayos cósmicos detectados en una parte del cielo y un déficit en otra. Una experiencia similar, llamada “anisotropía”, ha sido vista desde el hemisferio norte por experimentos previos, dice ella, pero su origen aún es un misterio.
"Al principio, no sabíamos qué esperar. Ver esta anisotropía que se extiende hasta el cielo del hemisferio sur es una pieza adicional del rompecabezas en torno a este efecto enigmático, ya sea debido al campo magnético que nos rodea o al efecto de un remanente de supernova cercano, no lo sabemos ", dice Abbasi .
El nuevo resultado se publica el 1 de agosto en The Astrophysical Journal Letters, publicado por la American Astronomical Society.
Una posible explicación para el patrón irregular son los restos de una supernova explotada, como el remanente de supernova cercano relativamente joven Vela, cuya ubicación corresponde a uno de los puntos críticos de rayos cósmicos en el mapa del cielo de anisotropía. El patrón de los rayos cósmicos también revela más detalles sobre los campos magnéticos interestelares producidos por el movimiento de gases de partículas cargadas cerca de la Tierra, que son difíciles de estudiar y poco conocidos.
En este momento "podemos predecir algunos modelos, pero no tenemos un conocimiento concreto del campo magnético a pequeña escala", dice Abbasi. "Sería realmente bueno si lo hiciéramos, habríamos progresado mucho más en el campo".
Dado que casi todas las señales cósmicas están influenciadas por los campos magnéticos interestelares, una mejor imagen general de estos campos ayudaría a una amplia gama de estudios de física y astronomía, dice, y agrega que sus hallazgos recientemente reportados descartan algunas teorías propuestas sobre la fuente del Anisotropía del hemisferio norte.
El grupo IceCube actualmente está extendiendo su análisis para mejorar su comprensión de la anisotropía en una escala más detallada y profundizar en sus posibles causas. Si bien el estudio recientemente publicado utilizó datos recopilados en 2007 y 2008 de solo 22 cadenas de detectores ópticos en el telescopio IceCube, ahora están analizando datos de 59 de las 79 cadenas que están en vigor hasta la fecha. Cuando se complete en 2011, el telescopio apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias llenará un kilómetro cúbico de hielo antártico con 86 cuerdas que contienen más de 5,000 sensores ópticos digitales.
"Esto es emocionante porque este efecto podría ser la" pistola humeante "para nuestra tan buscada comprensión de la fuente de los rayos cósmicos de alta energía", dice Abbasi.
