Los investigadores han detectado uno de los rayos cósmicos más potentes jamás vistos impactando contra la Tierra, pero no tienen ni idea de su causa ni de su procedencia. Esta partícula extremadamente energética, que ha sido bautizada con el nombre de una diosa japonesa, llegó desde la dirección de un vacío en el universo donde no se conoce casi nada, según una nueva investigación.
Cuando los potentes rayos cósmicos golpean las moléculas de gas de la atmósfera terrestre, crean una cascada de partículas energéticas que se detectan en el suelo. Rastreando estas partículas hasta su fuente, los investigadores pueden estimar la potencia del rayo cósmico original.
Estas partículas extraenergéticas, conocidas como "rayos cósmicos de ultraalta energía", tienen al menos un exaelectronvoltio (EeV), o 1 quintillón (1 seguido de 18 ceros) de electronvoltios de energía, que es alrededor de un millón de veces más energético que las partículas más rápidas de los aceleradores de partículas fabricados por el hombre.
El 21 de mayo de 2021, los investigadores detectaron uno de estos rayos cósmicos supercargados con el proyecto Telescope Array, un detector formado por subestaciones individuales que cubren más de 700 kilómetros cuadrados (270 millas cuadradas) en Utah. Esta partícula en concreto tenía la friolera de 244 EeV de energía, lo que la convierte en el rayo cósmico más energético desde la partícula "Oh My God" (OMG) de 1991, el rayo cósmico más potente jamás detectado, que tenía una energía de 320 EeV y viajaba a más del 99,9% de la velocidad de la luz.
Investigadores de la Universidad Metropolitana de Osaka (OMU) describen el reciente rayo cósmico en un nuevo estudio que se publicará en la revista Science el 24 de noviembre. Bautizaron la misteriosa partícula con el nombre de "Amaterasu", en honor a la diosa del sol de la religión sintoísta que se cree ayudó a crear Japón.
"Cuando descubrí por primera vez este rayo cósmico de energía ultra alta (UHE), pensé que debía de tratarse de un error, ya que mostraba un nivel de energía sin precedentes en las últimas tres décadas", declaró en un comunicado Toshihiro Fujii, autor principal del estudio y astrofísico de la OMU.
Los científicos no están seguros de la procedencia exacta del rayo UHE. "Su dirección de llegada apunta a un vacío en la estructura a gran escala del Universo", escribieron los investigadores en Science. En esta región no se conocen galaxias, nebulosas ni otras estructuras cósmicas.
© NASA/JSCLos rayos cósmicos procedentes del Sol y de otras partes del Universo crean un colorido "resplandor en el aire" cuando chocan contra la atmósfera terrestre.
Tampoco está claro qué pudo producir un rayo cósmico tan potente. Los investigadores han sugerido varias fuentes posibles, como explosiones de supernovas, fusiones de agujeros negros y púlsares.
Pero la partícula también podría proceder de "fenómenos astronómicos desconocidos y orígenes físicos novedosos más allá del Modelo Estándar [de la física]", afirma Fujii.
Los investigadores tampoco están seguros de cuál fue la causa de la partícula OMG en 1991.
El equipo espera que los observatorios de próxima generación puedan rastrear los orígenes de estas partículas UHE y ayudar a revelar qué las causa.
Comentario: Se ha demostrado que el aumento de la entrada de rayos cósmicos en nuestra atmósfera incrementa la nubosidad, y cabe preguntarse qué otros efectos, si los hubiera, podrían tener sobre nuestro planeta y la vida que reside en él.