Rayos cósmicos chocando contra la Tierra por el Polo Sur parecen estar viniendo de lugares concretos, en lugar de estar siendo distribuidos de manera uniforme a través del cielo.

Similares ‘puntos calientes’ de rayos cósmicos se han visto en los cielos del norte, aunque todavía no sabemos de ninguna fuente lo suficientemente cercana como para producir este patrón.

"No sé de dónde vienen," dice Stefan Westerhoff de la Universidad de Wisconsin-Madison.

Westerhoff y sus colegas usaron el observatorio de neutrinos IceCube (Cubo de Hielo) en el Polo Sur para crear el mapa más completo hasta la fecha de la dirección de llegada de los rayos cósmicos a los cielos del sur.
 

IceCube utiliza detectores enterrados en el hielo antártico
(Imagen: NSF / B Gudbjartsson)
 

IceCube detecta los muones producidos por los neutrinos golpeando el hielo, pero también detecta los muones creados por los rayos cósmicos golpeando la atmósfera terrestre.

 

Estos muones de rayos cósmicos pueden ser utilizados para calcular la dirección de la partícula del rayo cósmico original.
 

 

 

Buen Misterio

Entre mayo 2009 y mayo de 2010, IceCube detectó 32 mil millones de muones de rayos cósmicos muones, con una energía media de alrededor de 20 teraelectronvoltios (TeV).

Estos muones revelaron, con significados estadísticos muy altos, un cielo del sur con algunas regiones de exceso de rayos cósmicos ("puntos calientes") y otras con un déficit de rayos cósmicos (puntos "reíos").

En los últimos dos años se ha visto un patrón similar en los cielos del norte por el observatorio Milagro en Los Alamos, Nuevo México, y el Tibet Air Shower array, en Yangbajain.

"Es interesante que el patrón puede ser compensado entre [estos experimentos], al menos cualitativamente. Ellos tienen técnicas muy diferentes y efectos sistemáticos", dice el físico de rayos cósmicos Paul Sommers de la Universidad Estatal de Pennsylvania en University Park.

"Considero que esos puntos calientes como una buena película de misterio".

Es un misterio, porque los puntos calientes deben ser producidos en un lapso de aproximadamente unos 0,03 años luz de la Tierra. Además, los campos magnéticos galácticos deben desviar las partículas de tal manera que los puntos sean esparcidos a través del cielo.

Pero ninguna de esas fuentes se sabe que existe.
 

 

 

Embudo cósmico

Uno de los puntos calientes vistos por IceCube en la dirección de el remanente de la supernova Vela es una posible fuente de los rayos cósmicos, pero a asi 1000 años luz de distancia.

Los rayos cósmicos procedentes de distancias tan grandes deben ser constantemente golpeados y desviados por los campos magnéticos galácticos en ruta, y por lo tanto debería haber perdido toda direccionalidad por el tiempo en que llegan a la Tierra. En otras palabras, tales rayos cósmicos de larga distancia parecen venir de todas partes del cielo. Eso no es lo que se ha observado.

Milagro también ha visto puntos calientes que parecen provenir de fuentes increíblemente distantes.

Como explicación, Félix Aharonian del Instituto de Estudios Avanzados de Dublín (Dublin Institute for Advanced Studies) en Irlanda y sus colegas han sugerido que podría haber un "tubo" de líneas de campo magnético extendiéndose entre la fuente y nuestro sistema solar, canalizando los rayos cósmicos hacia nosotros.

Sin embargo, Aharonian reconoce que la teoría es altamente especulativa.

Otros han propuesto que un fenómeno local llamado reconexión magnética - en la que las líneas magnéticas del campo se cruzan y reorganizan, la convirtiendo la energía magnética en energía cinética - podría podría estar acelerando los rayos cósmicos locales a energías en el rango de TeV y radiándolas hacia la Tierra, creando de los puntos críticos observados.

"Esto implica que tenemos un Tevatron en el sistema solar ", dice Aharonian, en referencia al acelerador de partículas en el Fermilab en Batavia, Illinois. "Eso también es una locura, pero al menos es menos loco que otras explicaciones."

Tevatron - Mucho todavía que analizar
 

El equipo de Westerhoff, presentó sus resultados en la reunión de la Sociedad Americana de Física en Anaheim (American Physical Society's meeting), California, el sábado.

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