Un equipo internacional de científicos, incluidos investigadores de la Universidad de Adelaide, ha recopilado nueva evidencia sobre el núcleo energético de una galaxia activa a millones de años de distancia de las luces mediante la detección de neutrinos emitidos por ella.
Los científicos han descubierto que NGC 1068, también conocida como Messier 77, en la constelación de Cetus, es un emisor de neutrinos de alta energía. Observaron las partículas usando el Observatorio de Neutrinos IceCube en la Antártida.
«Estamos mirando dentro de las regiones activas de NGC 1068, que está a 47 millones de años luz de distancia». dice el profesor asociado Gary Hill, del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad de Adelaida y miembro de la Colaboración Internacional IceCube.
“A medida que observemos los neutrinos que emite, podremos aprender más sobre los procesos extremos de producción y aceleración de partículas que ocurren dentro de la galaxia, que hasta ahora no eran posibles porque otras emisiones de alta energía no pueden escapar”.
Los neutrinos son partículas subatómicas que normalmente pasan, por billones, a través de nuestros cuerpos y cada parte de la Tierra cada segundo, pero rara vez interactúan con la materia, un hecho que los hace difíciles de detectar.
Las observaciones fueron realizadas por el Observatorio de Neutrinos IceCube en la Estación Amundsen-Scott del Polo Sur, que se completó a fines de 2010. NGC 1068 se puede ver a través de grandes binoculares y ha sido objeto de muchas observaciones astronómicas.
En 2018, IceCube encontró la primera fuente de neutrinos emitidos por TXS 0506+056, un chorro de partículas masivo propulsado por un chorro de ignición de agujero negro muy distante, dirigido directamente a la Tierra, que emite neutrinos. Esto condujo a observaciones conjuntas durante un corto período de tiempo de neutrinos y rayos gamma.
NGC 1068 está unas 100 veces más cerca y hasta ahora se han identificado unos 80 eventos de neutrinos que una galaxia activa. A diferencia del blazar TXS 0506 + 056, NGC 1068 está orientada en relación con la Tierra de tal manera que el polvo oscurece la vista directa de la región de emisión central. Los rayos gamma son absorbidos pero los neutrinos pueden escapar sin obstáculos de estas regiones.
“Después de la emoción en 2018 de descubrir neutrinos de TXS 0506+056, es aún más emocionante encontrar una fuente que produzca un flujo constante de neutrinos que podemos ver con IceCube,El profesor asistente Hill dice.
«El hecho de que los neutrinos puedan escapar desde estas regiones oscurecidas del universo significa que también son difíciles de detectar. Esto requiere grandes detectores como IceCube, que es el líder actual en el campo con un volumen instrumentado de kilómetros cúbicos de profundidad». Hielo antártico.
Muchos neutrinos atraviesan claramente la Tierra, pero algunos interactúan en el hielo cerca del detector y producen muones, que emiten destellos de luz captados por más de 5000 sensores ópticos del tamaño de una pelota de baloncesto IceCube repartidos en 86 hilos, dispersos en agujeros perforados a unos 2500 metros de profundidad. Ahora está permanentemente congelado en hielo profundo. Los patrones de luz se utilizan para inferir las direcciones de llegada y las energías de las partículas.
“Uno de los mejores aspectos de mi viaje de investigación hasta ahora ha sido el tiempo que pasé en la Antártida durante varios veranos trabajando en equipos de instalación que despliegan cadenas de detectores en el hielo”. El profesor asistente Hill dice.
«El gran tamaño del IceCube requirió muchos años de esfuerzo de cientos de personas en todo el mundo para completar la construcción y comprender la respuesta a las partículas de alta energía. En unos años volveremos a la Antártida para poner más instrumentos en el hielo, como parte de un esfuerzo por mejorar el detector».
Una futura expansión del detector, llamada IceCube-Gen2, podrá detectar más neutrinos, resolver más de estas fuentes y realizar observaciones a energías más altas.
El Observatorio de Neutrinos IceCube es operado por la Colaboración IceCube, que consta de más de 350 científicos en 58 instituciones alrededor del mundo: https://icecube.wisc.edu/collaboration/institutions
La mayor parte de la financiación proviene de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y de las agencias de financiación de todos los demás países participantes. La investigación de IceCube de la Universidad de Adelaide cuenta con el apoyo del Australian Research Council.
Los resultados del equipo se publican en la revista Ciencias.
fuente: https://icecube.wisc.edu/
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