Científicos del CNRS, un consorcio de universidades alemanas y el Instituto Max-Planck de Física Nuclear en el observatorio H.E.S.S. han identificado electrones y positrones con las energías más altas registradas en la Tierra. Este descubrimiento proporciona evidencia de procesos cósmicos que emiten enormes cantidades de energía desconocida. Los hallazgos se publicarán el 18 de noviembre en la revista Physical Review Letters.
El universo contiene entornos extremos, incluidos los restos de supernovas y núcleos galácticos activos, capaces de emitir partículas cargadas y rayos gamma con energías que superan con creces las producidas por la fusión nuclear en las estrellas. Los rayos gamma pueden revelar mucho sobre sus fuentes debido a su viaje no perturbado a través del espacio. En contraste, las partículas cargadas, conocidas como rayos cósmicos, enfrentan desafíos, ya que son influenciadas por campos magnéticos y pierden energía durante su viaje, complicando la determinación de sus orígenes.
La detección de electrones y positrones con energías que superan un teraelectronvoltio (TeV) es particularmente desafiante. Los instrumentos basados en el espacio tienen áreas de detección limitadas, mientras que los instrumentos terrestres, como el observatorio H.E.S.S. en Namibia, detectan indirectamente los rayos cósmicos a través de lluvias de partículas atmosféricas. El observatorio emplea cinco grandes telescopios para capturar la radiación Cherenkov de estas lluvias.
En un análisis de una década, los científicos de H.E.S.S. utilizaron algoritmos avanzados para extraer electrones de rayos cósmicos del ruido de fondo, lo que resultó en un conjunto de datos sin precedentes. Este análisis reveló nueva información sobre electrones de rayos cósmicos, con mediciones que alcanzan hasta 40 TeV. Un hallazgo notable fue un notable quiebre en la distribución de energía de estas partículas.
Kathrin Egberts de la Universidad de Potsdam, coautora del estudio, afirmó: “Este es un resultado importante, ya que podemos concluir que los electrones de rayos cósmicos medidos probablemente provienen de muy pocas fuentes a unos pocos miles de años luz de nuestro sistema solar, una distancia muy pequeña en comparación con el tamaño de nuestra galaxia.”