Un equipo internacional de científicos ha encontrado por primera vez pruebas de la emisión de neutrinos de alta energía en NGC 1068, también conocida como Messier 77, una galaxia espiral activa en la constelación de Cetus y una de las más estudiadas hasta la fecha; esta se observó por primera vez en 1780.
Detrás de este descubrimiento está el Observatorio IceCube, una red de miles de sensores situados en la Antártida, en las profundidades del hielo, que lleva más de diez años vigilando «las huellas» de estas escurridizas partículas; en este proyecto participan más de 350 científicos de 58 instituciones de todo el mundo.
El misterio de los agujeros negros
El universo está lleno de misterios y uno de ellos es el de las galaxias activas con gigantescos agujeros negros en su centro; los procesos que allí tienen lugar aún no son bien conocidos por la comunidad científica, señala Elisa Resconi, de la Universidad Técnica de Múnich (TUM).
Ahora, con este hallazgo que se publica en Science, se ha dado un paso importante para resolver este rompecabezas, asegura.
Los ordenadores del laboratorio IceCube recogen en tiempo casi real los datos brutos de los detectores enterrados en las profundidades del hielo de la Antártida, en el Polo Sur.
Messier 77 (NGC 1068)
Situada a 47 millones de años luz, NGC 1068 se parece a nuestra galaxia en forma y tamaño, pero, a diferencia de la Vía Láctea, esta es una galaxia activa en la que la mayor parte de la radiación no es producida por las estrellas, sino que se debe a la caída de material en un agujero negro millones de veces más masivo que nuestro sol.
Es muy difícil investigar estos centros activos de las galaxias con telescopios convencionales, debido, entre otros, a las inmensas nubes de polvo y gas, de ahí la importancia del Observatorio de Neutrinos Icecube.
Y es que solo los neutrinos, partículas elementales que prácticamente no interaccionan con el mundo que nos rodea, por lo que también son conocidos como «partículas fantasma», pueden escapar de «los infiernos» en los bordes de los agujeros negros, explica la TUM.
Estas partículas –detalla– no tienen carga eléctrica y casi no tienen masa. Penetran en el espacio sin ser desviadas por los campos electromagnéticos ni absorbidas, lo que hace que sean muy difíciles de detectar.
Neutrinos podrían ser la clave para preguntas fundamentales
Aunque los científicos imaginaron la astronomía de neutrinos hace más de 60 años, la débil interacción de estos con la materia y la radiación hace que su detección sea extremadamente difícil, resume por su parte la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos.
Pero, añade, los neutrinos podrían ser la clave de las preguntas sobre el funcionamiento de los objetos más extremos del cosmos.
Ilustración de los sensores de IceCube en el hielo perpetuo del Polo Sur en la Antártida.
Hasta ahora, el mayor obstáculo en la astronomía de neutrinos ha sido separar la señal muy débil del fuerte ruido de fondo creado por los impactos de partículas en la atmósfera terrestre.
Fueron necesarios muchos años de mediciones con IceCube y nuevos métodos estadísticos para que los investigadores pudieran acumular suficientes eventos de neutrinos para confirmar el descubrimiento.
«Basándonos en su energía y su ángulo de incidencia podemos reconstruir de dónde proceden», afirma Theo Glauch, científico de la TUM: «La evaluación estadística muestra un grupo muy significativo de impactos de neutrinos que provienen de la dirección de la galaxia NGC 1068».
«Esto significa que podemos asumir con una probabilidad que roza la certeza que la radiación de neutrinos de alta energía proviene de esta galaxia».
IceCube, recolector de neutrinos
IceCube ha acumulado unos 80 neutrinos, que «aún no son suficientes para responder a todas nuestras preguntas, pero definitivamente son el siguiente gran paso hacia la realización de la astronomía de neutrinos», subraya Francis Halzen, de la Wisconsin-Madison.
Sobre cómo se generan, Resconi apunta: «Creemos que los neutrinos de alta energía son el resultado de la aceleración extrema que experimenta la materia en las proximidades del agujero negro».
«Sabemos por los experimentos de los aceleradores de partículas que los protones de alta energía generan neutrinos cuando chocan con otras partículas. En otras palabras: Hemos encontrado un acelerador cósmico».
NGC 1068 es la fuente estadísticamente más significativa de neutrinos de alta energía que se ha descubierto hasta ahora.
FEW (EFE, Science, Universidad de Wisconsin-Madison)
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