Los rayos cósmicos vuelven a desconcertar a los científicos. El último análisis de los datos recopilados por el Espectrómetro Magnético Alfa (AMS) a bordo de la Estación Espacial Internacional ha revelado un sorprendente excedente de rayos cósmicos compuestos de deuterones, núcleos atómicos formados por un protón y un neutrón.
El hallazgo, descrito en un artículo publicado en Physical Review Letters, se suma a la creciente lista de resultados inesperados del detector espacial, que se montó en el CERN y ha detectado más de 238 mil millones de rayos cósmicos de partículas de diversos tipos desde que comenzó a tomar datos en 2011.
Las partículas de rayos cósmicos se dividen en dos clases principales: primarias y secundarias. Los rayos cósmicos primarios se forman en fuentes cósmicas como las explosiones de supernovas, mientras que los rayos cósmicos secundarios se producen en interacciones entre los rayos cósmicos primarios y el medio interestelar.
En su último estudio, la colaboración AMS investigó datos de 21 millones de deuterones cósmicos detectados por AMS desde mayo de 2011 hasta abril de 2021. Al examinar cómo varía el número, o «flujo», de deuterones con la rigidez, es decir, el momento de la partícula sobre la carga eléctrica, el equipo de AMS encontró características sorprendentes.
Se cree que los deuterones se forman de la misma manera que los núcleos de helio-3, en colisiones entre núcleos primarios de helio-4 y otros núcleos en el medio interestelar. Si ese es realmente el caso, la relación de flujo de deuterones a helio-4 debería ser similar a la relación de flujo de helio-3 a helio-4.
Pero esto no es lo que ve AMS. En cambio, los datos de AMS muestran que estas proporciones son notablemente diferentes por encima de una rigidez de 4,5 gigavoltios (GV), y que la proporción deuterón-helio-4 disminuye menos abruptamente con la rigidez que la proporción helio-3-helio-4. Además, y nuevamente desafiando las expectativas, por encima de una rigidez de 13 GV los datos muestran que el flujo de deuterones es casi idéntico al de los protones, que son rayos cósmicos primarios.
En pocas palabras, AMS ha encontrado más deuterones de lo esperado a partir de colisiones entre núcleos primarios de helio-4 y el medio interestelar.
«La medición de deuterones es bastante difícil debido al gran fondo cósmico de protones», dice el portavoz de AMS, Samuel Ting. «Nuestros resultados inesperados siguen demostrando lo poco que sabemos sobre los rayos cósmicos. Con la próxima actualización del AMS para aumentar su aceptación en un 300%, el AMS podrá medir todos los rayos cósmicos cargados con una precisión del uno por ciento y proporcionará una base experimental para el desarrollo de una teoría precisa de los rayos cósmicos».
Con información de Physical Review Letters
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