El Observatorio de Lluvias de Aire a Gran Altitud (LHAASO, por sus siglas en inglés) publicó oficialmente las mediciones precisas de la radiación gamma de alta energía del complejo W51, lo que confirma que se trata de un acelerador de rayos cósmicos que impulsa partículas hasta las llamadas energías ultraaltas (UHE, por encima de 1014 electronvoltios). Los resultados también proporcionan evidencia clave sobre el límite de aceleración de rayos cósmicos en este complejo.
Los hallazgos, titulados «Evidencia de aceleración de partículas que se acerca a energías de PeV en el complejo W51», se publicaron recientemente en línea en Science Bulletin. La investigación fue realizada por la Colaboración Internacional LHAASO, dirigida por el Instituto de Física de Altas Energías de la Academia China de Ciencias.
El complejo W51 es una de las fábricas estelares más grandes y activas de la Vía Láctea y una de las pocas regiones confirmadas que albergan aceleradores de rayos cósmicos de energía de GeV. Desempeña un papel crucial en la resolución del misterio centenario del origen de los rayos cósmicos.
Los investigadores utilizaron los datos del experimento LHAASO para, por primera vez, ampliar las mediciones del espectro de energía de los rayos gamma de esta región al rango UHE. Observaron claramente una estructura de curvatura en el espectro de rayos gamma a decenas de TeV, lo que indica el límite de aceleración de los rayos cósmicos en esta región.
El espectro de energía medido por LHAASO se puede relacionar sin problemas con el que se midió mediante la colaboración Fermi-LAT a energías más bajas. El espectro, que abarca seis órdenes de magnitud de energía de rayos gamma, proporciona evidencia importante de que la radiación se origina a partir de colisiones entre rayos cósmicos y nubes moleculares. También indica que el complejo W51 tiene un límite de aceleración de rayos cósmicos de alrededor de 400 TeV.
«El remanente de supernova W51C, ubicado en el complejo W51, es el acelerador de rayos cósmicos más plausible responsable de la emisión de rayos gamma de banda ancha», dijo el profesor Li Zhe, uno de los coautores correspondientes.
LHAASO es una importante infraestructura científica y tecnológica nacional ubicada en la montaña Haizi a una altitud de 4.410 metros en Daocheng, provincia de Sichuan, China. Consta de un conjunto de 5.216 detectores de partículas electromagnéticas y 1.188 detectores de muones distribuidos en 1 km2, un conjunto de detectores Cherenkov de agua que cubre 78.000 m2 y un conjunto de 18 telescopios Cherenkov de amplio campo de visión.
LHAASO se completó y comenzó a funcionar de manera estable y de alta calidad en julio de 2021. Es el dispositivo de detección de rayos gamma UHE más sensible del mundo, que se caracteriza por su gran campo de visión y su capacidad para soportar cualquier condición climática.
Con información de Science Bulletin
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