¿En qué parte del espacio puedes escapar de la radiación?Ciertamente no aquí en la Tierra.Y no en el espacio mismo, lleno de radiación difusa en forma de rayos gamma y neutrinos.Los científicos se han esforzado por explicar de dónde provienen los rayos gamma y los neutrinos.En un nuevo artículo, tres investigadores proponen un agujero negro en reposo, la fuente de toda la radiación.
Es muy probable que los agujeros negros supermasivos (SMBH) se encuentren en el centro de todas las galaxias grandes, como la Vía Láctea.Cuando estos SMBH acumulan materia de forma activa, pueden liberar una gran cantidad de radiación en todo el espectro, desde ondas de radio hasta rayos gamma.Cuando eso sucede se les llamanúcleo galáctico activo.Pero, ¿qué pasa con SMBH silencioso?
Un nuevo estudio muestra que SMBH en reposo también emite rayos gamma y neutrinos.Este descubrimiento ayuda a explicar por qué el universo está lleno de partículas de energía.
El título de la tesis es “La conexión entre los rayos gamma suaves de un agujero negro supermasivo de baja acumulación y los neutrinos energéticos”.Publicado en la revista Nature Communications, el autor principal es Shigeo Kimura de la Universidad de Tohoku, Sendai, Japón.
neutrinoEs una partícula subatómica casi sin masa y eléctricamente neutra, de ahí su nombre.Como resultado, las interacciones gravitatorias son cercanas a cero y no interactúan entre sí.fuerza nuclear fuertecualquiera de los dos.Son muy difíciles de detectar y están recorriendo tu cuerpo ahora mismo.
rayos gamma, por otro lado, no es difícil de detectar.Son los fotones más energéticos del universo y definitivamente no quieres que pasen por tu cuerpo.En primer lugar, son liberados en la detonación de una bomba atómica.Los detectores basados en el espacio han encontrado rayos gamma con voltajes en el rango de gigaelectrones.Si el rango de electronvoltios no es tuyo, piensa en él como mucho más energético que la luz visible.
Entonces, los científicos saben mucho sobre los neutrinos y los rayos gamma, pero no están seguros de dónde vienen.Este estudio puede tener la respuesta.“El universo está lleno de un fondo difuso de rayos gamma MeV y neutrinos PeV de origen desconocido.Aquí proponemos un escenario que puede dar cuenta de ambos fondos simultáneamente”, dicen los autores.
Los científicos creen que saben de dónde provienen los poderosos rayos gamma de fondo en el rango de gigaelectrones voltios (GeV) a teraelectrones (TeV) voltios.Provienen de AGN y posiblemente de galaxias formadoras de estrellas.Sin embargo, se desconoce la fuente de los rayos gamma más suaves en el rango de megaelectronvoltios (MeV).También lo son muchos neutrinos.
Este artículo muestra que los núcleos galácticos de baja intensidad pueden dar cuenta tanto de neutrinos como de rayos gamma.
La masa masiva y la gravedad de un agujero negro atraen la materia hacia el agujero negro.Forma un disco de acreción de materia arremolinada, que finalmente cae en un agujero negro.Cuando eso sucede, se libera una gran cantidad de energía gravitacional.Esa energía calienta el gas alrededor del agujero y crea un plasma.En este caso, el agujero negro de baja acreción no tiene suficiente enfriamiento y la temperatura del plasma puede alcanzar miles de millones de grados.
Es el plasma el que proporciona a los protones una energía extrema.Pueden ser 10.000 veces más potentes de lo que puede lograr el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), y el LHC es nuestro acelerador de partículas más potente.Estos protones rápidos interactúan con la materia y la radiación para crear neutrinos.Esto podría explicar los neutrinos de mayor rango de energía detectados en el espacio.
Un mecanismo similar produce rayos gamma.Cuando los electrones alcanzan temperaturas extremadamente altas, generan eficientemente rayos gamma en el rango de MeV a través de un proceso llamado Comptonización.
Así, el plasma caliente alrededor de un agujero negro silencioso puede producir neutrinos y rayos gamma.Este tipo de agujeros negros son oscuros y difíciles de ver, pero hay muchos.Es razonable pensar que podemos explicar la radiación de fondo en forma de rayos gamma y neutrinos.
Sin embargo, esto es sólo un mecanismo propuesto.Todavía no hay pruebas concluyentes.¿De dónde es?
La mayoría de los detectores de rayos gamma no están sintonizados a la frecuencia MeV.Están orientados hacia niveles de energía más altos.Lo que necesita es lo que los autores llaman un detector de “múltiples mensajes”.Es un detector que detecta simultáneamente rayos gamma y neutrinos en un rango de energía adecuado.Misiones sugeridas comoe-astrogama,Observatorio de rayos gamma de energía celestial (AMEGO), YIrradiación de rayos gamma y antimateria (GRAMOS)Debería ayudar.