Una partícula de alta energía cayó desde el espacio a la superficie de la Tierra en forma de un rayo, pero no se sabe de dónde procede.
Esto puede parecer sacado de la ciencia ficción, pero es una realidad científica. Se trata de Amaterasu, un rayo cósmico que cayó en Utah el 27 de mayo de 2021 y que, desde entonces, ha desconcertado a los científicos.
Los rayos cósmicos, también llamados radiación cósmica, son partículas subatómicas procedentes del espacio exterior cuya energía es muy elevada como resultado de su gran velocidad.
«Cuando descubrí por primera vez este rayo cósmico de energía ultraelevada (UHE), pensé que debía tratarse de un error, ya que mostraba un nivel de energía sin precedentes en las últimas tres décadas», declaró en un comunicado Toshihiro Fujii investigador de la Universidad Metropolitana de Osaka (OMU) y autor principal del estudio que se publicará este viernes en la revista Science.
Los rayos cósmicos con una energía extremadamente alta son excepcionalmente raros; pueden alcanzar más de 1018 electronvoltios (la cantidad de energía cinética ganada o perdida por un solo electrón) o un exaelectronvoltio (EeV), lo que supone aproximadamente un millón de veces más que lo conseguido por los aceleradores más potentes jamás fabricados por el ser humano.
Amaterasu registró un nivel de energía de 244 EeV. Dicho nivel de energía es comparable a la del rayo cósmico energético más potente jamás observado, apodado la partícula «Oh-Mi-Dios», que tenía una energía estimada de 320 EeV cuando se detectó en 1991.
Para descubrir rayos cósmicos, el profesor Fujii y un equipo internacional de científicos llevan a cabo el experimento Telescope Array desde 2008.
Este detector que consta de 507 estaciones que cubren un área de 270 millas cuadradas en Utah. Fue ahí donde descubrieron el 27 de mayo de 2021, que cayó el Amaterasu.
El profesor Fujii y sus colegas nombraron a la partícula Amaterasu, en honor a la diosa del Sol que, según las creencias sintoístas, desempeñó un papel decisivo en la creación de Japón.
La misteriosa partícula Amaterasu
La partícula Amaterasu es quizá tan misteriosa como la propia diosa japonesa. Dada la energía excepcionalmente alta de esta partícula, los autores señalan que solo debería experimentar desviaciones relativamente pequeñas por los campos magnéticos situados en primer plano y, por tanto, se esperaría que su trayectoria de entrada desde el espacio estuviera estrechamente correlacionada con su fuente.
Sin embargo, los resultados muestran que su dirección de llegada no muestra ninguna galaxia de origen obvio, ni ningún otro objeto astronómico conocido que se considere fuente potencial. Por el contrario, apunta a que la partícula viajó hacia la Tierra desde un vacío en la estructura a gran escala del universo, una región en la que residen muy pocas galaxias.
«No se ha identificado ningún objeto astronómico que coincida con la dirección desde la que llegó el rayo cósmico, lo que sugiere posibilidades de fenómenos astronómicos desconocidos y orígenes físicos novedosos más allá del modelo estándar de las partículas físicas», comenta el profesor Fujii.
El origen de estas partículas de altísima energía desconcierta a los científicos.
John Matthews, profesor de investigación de la Universidad de Utah y colaborador del proyecto Telescope Array, afirmó que los dos mayores rayos cósmicos registrados parecían «algo aleatorios»: cuando se rastrean sus trayectorias, no parece haber nada lo suficientemente energético como para producir tales partículas.
La partícula Amaterasu, en concreto, parecía originarse en lo que se conoce como el Vacío Local, una zona vacía del espacio que bordea la Vía Láctea.
Ambos investigadores señalan que necesitan más datos de rayos cósmicos de esa magnitud para poder llegar a una respuesta, ya que de momento solo cuentan con la información de Amaterasu y Oh-mi-dios.
La ampliación del Telescope Array podría aportar algunas respuestas.
Una vez completada, los 500 nuevos detectores permitirán al Telescope Array captar las lluvias de partículas inducidas por rayos cósmicos en unas 1.120 millas cuadradas, un área casi del tamaño de Rhode Island, según el comunicado de la Universidad de Utah.
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