Los curiosos rayos cósmicos ultra-energéticos

De vez en cuando detectamos partículas que tienen una energía comparable a la de una pelota de béisbol, pero su origen es aún incierto.

La Tierra está siendo bombardeada desde el espacio a todas horas. Por suerte, este bombardeo no es obra de ninguna raza extraterrestre con malas intenciones y, de hecho, ni siquiera nos damos cuenta en nuestro día a día. Los proyectiles que llueven sobre nuestro planeta son núcleos atómicos que viajan por el espacio a velocidades cercanas a las de la luz que, si tienen mala suerte, terminan estrellándose contra nuestra atmósfera.

Llamamos rayos cósmicos a estas partículas errantes. El 90% de ellas son simples núcleos de hidrógeno (protones sueltos) que han sido propulsados a una velocidad muy alta por fenómenos muy energéticos, como las supernovas. El resto son núcleos de elementos más pesados, principalmente de helio.

Estas partículas suelen tener una energía cinética de entre 10 mega electrón-voltios y 10 giga electrón-voltios, unas cifras que están a caballo entre los picojoules y nanojoules. Si no habéis escuchado estas unidades en vuestra vida, una manzana de 100 gramos alcanza 1 Joule de energía cinética al caer desde una altura de un metro. O sea, que los rayos cósmicos suelen transportar una energía entre mil millones y un billón de veces menor que la de esta manzana especialmente pequeña.

Pero de vez en cuando, a la Tierra llega alguna partícula que rompe todos los récords: los llamados rayos cósmicos ultra-energéticos, que se han ganado su reputación al impactar contra la atmósfera con una energía que excede los 10.000 millones giga electrón-voltios o, lo que es lo mismo, 8 Joules.

De hecho, el rayo cósmico más energético jamás detectado, la llamada "Oh-My-God particle" (en honor a la sorpresa que se llevaron los astrofísicos que la detectaron), tenía una energía de 48 Joules, comparable a la de una pelota de béisbol viajando a 96 kilómetros por hora. La verdad es que cuesta asimilar este dato: un simple protón con la energía de un objeto macroscópico.

Podemos detectar y medir la energía de los rayos cósmicos porque, al colisionar contra las moléculas de los distintos gases que componen la atmósfera, las deshacen y producen una “cascada” de distintas partículas. Aunque gracias a ello se ha descubierto que los rayos cósmicos ultra-energéticos tienden a llegar desde un sector concreto del cielo, su origen es aún incierto. Se cree que se forman durante los estallidos de rayos gamma o cuando la onda de choque producida por una hipernova, una explosión aún más potente que una supernova, impulsa las partículas con las que se topa a unas velocidades tremendas. Entre 2004 y 2007 sólo se detectaron 27 partículas de este tipo así que, de momento, no nos queda más remedio que esperar pacientemente para terminar de desvelar el misterio.

Etiquetas: Tierraastronomíaplanetas

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