Astronomía de rayos gamma de ultra alta energía

Los núcleos atómicos energéticos desde el hidrógeno hasta el hierro provenientes del espacio exterior a la Tierra (rayos cósmicos) fueron descubiertos en 1912 por el físico austríaco Victor Hess. Teóricamente se especula que los rayos cósmicos con energías inferiores a 4 x \(10^{15}\) eV = 4 PeV (1 eV \(\approx\) 1.6 x \(10^{-19}\) J) son creados por aceleradores astrofísicos (PeVatrons) dentro de nuestra galaxia, como los restos de supernova. Experimentalmente, sin embargo, ninguno de los PeVatrons ha sido identificado hasta ahora. Como los rayos cósmicos tienen una carga eléctrica, sus caminos son doblados por el campo magnético interestelar antes de llegar a la Tierra. Sus direcciones de llegada medidas en la Tierra, por lo tanto, no apuntan a sus fuentes. Mientras tanto, algunos de los rayos cósmicos PeV colisionan con el gas ambiental alrededor de la fuente donde fueron creados, y producen rayos gamma de aproximadamente 100 TeV de energía, que es un orden de magnitud menor que la energía de sus rayos cósmicos principales. Dado que los rayos gamma viajan directamente a la Tierra sin verse afectados por el campo magnético del espacio, sus direcciones de llegada medidas en la Tierra apuntan a sus fuentes. A través de la primera observación del mundo de estos rayos gamma de 100 TeV, buscaremos el origen de los rayos cósmicos.

"Sagitario A *" en el centro de la galaxia. Se cree que Sagitario A * es la ubicación de un agujero negro supermasivo, y se espera que sea una fuente de rayos cósmicos de energía ultraalta (PeVatron).
Créditos: rayos X: NASA / CXC / MIT / F. Baganoff y col .; Ilustraciones: NASA / CXC / M.Weiss