Los rayos cósmicos de alta energía se conocen desde hace más de 50 años, pero están rodeados de profundos misterios. Nadie sabe de dónde vienen exactamente. Y tampoco se sabe qué tipo de evento o catástrofe cósmica es capaz de acelerar un núcleo atómico completo hasta una velocidad cercana a la de la luz.
En el observatorio Pierre Auger, los rayos cósmicos se detectan midiendo la radiación Cerenkov, es decir, la radiación electromagnética emitida por las partículas cargadas que pasan a través de un medio, como el agua, a una velocidad de fase mayor de la que tendría la luz en ese mismo medio.
Ahora, y tras doce años de estudio ininterrumpido, un consorcio internacional compuesto por más de 400 investigadores de 18 países y 100 instituciones diferentes ha conseguido, por primera vez, confirmar que los rayos cósmicos de alta energía que bombardean la Tierra se originan fuera de nuestra Vía Láctea.
En un artículo que acaba de publicar la revista Science, los científicos describen cómo lograron detectar una anisotropía, una asimetría en la distribución de las direcciones de llegada de los rayos cósmicos en el momento en el que impactan con la atmósfera terrestre.
Fue así como pudieron determinar que la dirección predominante en el momento de la llegada apunta a una amplia zona del cielo, pero se desvía en unos 90 grados de la dirección que deberían tener si los rayos cósmicos procedieran de nuestra propia galaxia. La distribución de las direcciones de llegada constituye un importante primer paso para averiguar exactamente dónde se originan.
Los rayos cósmicos detectados no llegaron uniformemente de todas direcciones. Hay una dirección concreta en el cielo de la que parecen llegar más (en rojo).
Tal y como se explica en el artículo publicado, los rayos cósmicos de alta energía se llevan observando desde hace más de 50 años, pero sus fuentes siguen siendo un misterio. Y la mejor esperanza para descubrir dónde se originan es, precisamente, estudiar sus sentidos de marcha a medida que se aproximan a la Tierra. Algo que, empero, resulta extraordinariamente difícil, ya que a lo largo de su viaje a través del espacio, los rayos cósmicos interactúan con los campos magnéticos de nuestra y de otras galaxias, que los desvían ocultando sus verdaderos puntos de origen.
Los investigadores consiguieron sus resultados utilizando el mayor detector de rayos cósmicos jamás construido, el Observatorio Pierre Auger, en Argentina. Y dado que los rayos cósmicos de alta energía (los de más de dos julios) llegan a la Tierra con muy poca frecuencia (1 al año por cada km. cuadrado de superficie), el observatorio ha sido construido para observar al detalle un área de 3.000 km. cuadrados, lo que le permite registrar un notable número de eventos.
Sin embargo, y a pesar de que el hallazgo confirma el origen extragaláctico de los rayos cósmicos, sigue sin aclararse cuál es exactamente su procedencia. Eso es algo que queda para las investigaciones que se sucederán en los próximos años.
