El núcleo extremo de Galaxy podría tener una fuente completamente nueva de partículas fantasmales

Messier 77 es una galaxia conocida por emitir muchos neutrinos, las partículas fantasmales que pueden pasar fácilmente a través de un planeta. Hay otras galaxias cuya liberación de neutrinos también se puede detectar en la Tierra, pero la emisión de Messier 77 es como ninguna otra. Los investigadores ahora tienen una posible explicación de lo que está sucediendo.

La galaxia, también conocida como NGC 1068 o la galaxia de calamar, es una galaxia espiral barrada ubicada a 47 millones de años luz de distancia. Los neutrinos son partículas fundamentales sin carga eléctrica y con una masa tan pequeña que no estamos exactamente seguros de qué es. Rara vez interactúan con la materia, por qué cada segundo, una corriente constante de billones de neutrinos que viene del sol pasa por su cuerpo, sin que usted sepa.

Los detectores grandes como IceCube en la Antártida pueden tomar la interacción ocasional y resolver de dónde provienen los neutrinos. Como no tienen carga, se mueven en línea recta desde su fuente. Los neutrinos de las galaxias activas generalmente se generan en el núcleo activo, donde un agujero negro supermasivo está alimentando y creando un poderoso chorro. En la interacción entre protones en átomos de hidrógeno y luz, los neutrinos y los rayos gamma terminan siendo producidos.

Pero la galaxia de calamar es extraña. La emisión de rayos gamma es mucho más baja en comparación con la emisión de neutrinos. El equipo sugiere que el helio también se puede acelerar en el chorro de un agujero negro supermasivo, y cuando esos átomos se estrellan contra los fotones, las partículas de luz, protones y neutrones en el átomo de helio pueden ser interrumpidas.

Los neutrones libres son inestables y se descomponen, liberando neutrinos sin una fuerte emisión de rayos gamma como otras galaxias. Si este es el caso, el equipo podría descubrir una nueva visión de los entornos extremos que rodean los agujeros negros supermasivos.

«El hidrógeno y el helio son los dos elementos más comunes en el espacio», dijo en un comunicado el primer autor Koichiro Yasuda, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA). «Pero el hidrógeno solo tiene un protón y si ese protón corre hacia los fotones, producirá neutrinos y rayos gamma fuertes. Pero los neutrones tienen una forma adicional de formar neutrinos que no producen rayos gamma. Por lo tanto, el helio es el origen más probable de los neutrinos que observamos de NGC 1068».

«No sabemos mucho sobre la región central y extrema cerca del Centro Galáctico de NGC1068», agregó el coautor profesor Alexander Kusenko, de UCLA y miembro principal de Kavli IPMU. «Si se confirma nuestro escenario, nos dice algo sobre el entorno cerca del agujero negro supermasivo en el centro de esa galaxia».

Este trabajo una vez más muestra la revolución que está sucediendo en astronomía. Con la detección de neutrinos desde más allá del sistema solar, así como las observaciones de ondas gravitacionales de una variedad de fuentes, ahora estamos en la era de la astronomía multimescente. Ya no es solo luz.

«Tenemos telescopios que usan luz para mirar las estrellas, pero muchos de estos sistemas astrofísicos también emiten neutrinos», dijo Kusenko. «Para ver neutrinos, necesitamos un tipo diferente de telescopio, y ese es el telescopio que tenemos en el Polo Sur».

Un artículo que describe este mecanismo se publica en Physical Review Letters.