💡 Resumen (TL;DR):
- Científicos midieron directamente las propiedades de turbulencia magnetohidrodinámica en escalas menores a un pársec (3.3 años luz).
- Los datos revelan un límite de aceleración de 100 TeV para electrones y positrones en el halo del púlsar Geminga.
- El hallazgo confirma el espectro de turbulencia de Kolmogorov y aporta datos inéditos sobre la propagación de rayos cósmicos.
Investigadores del experimento Tibet ASγ lograron la primera medición directa de la turbulencia magnetohidrodinámica a escalas menores a un pársec dentro del halo de rayos gamma que rodea al púlsar Geminga. El estudio, publicado en Science Advances, confirma experimentalmente la relación entre la energía de las partículas y el espacio interestelar.
Ubicado a unos 250 pársecs (aproximadamente 800 años luz) de la Tierra, Geminga funciona como un laboratorio natural para observar la aceleración cósmica. Al analizar rayos gamma con energías superiores a los 100 teraelectronvoltios (TeV), los científicos calcularon tanto el espectro de energía inyectado como el coeficiente de difusión.
Las mediciones demuestran que la difusión de partículas cerca de Geminga se suprime en un factor de 100 frente al promedio galáctico. Esta lentitud ya había sido inferida por el observatorio HAWC, pero los nuevos datos rastrean con exactitud cómo varía el coeficiente según la energía de la partícula.
El espectro de Kolmogorov y precisión bajo tierra
- El comportamiento detectado coincide con la teoría de turbulencia de Kolmogorov, estableciendo que el coeficiente de difusión es proporcional a la energía elevada a la potencia de un tercio.
- Tibet ASγ es un observatorio de alta altitud ubicado a 4,300 metros en Yangbajing, China, operado de manera conjunta por científicos chinos y japoneses desde 1990.
- Su matriz de detectores de muones subterráneos, instalada en 2014, bloquea el 99.92% del ruido de fondo de los rayos cósmicos.
El Instituto de Física de Altas Energías de la Academia China de Ciencias señaló que las propias partículas carecen de la energía necesaria para generar esta turbulencia, lo que apunta a un origen puramente ambiental. Estos datos abren una ruta clara para mapear la propagación de radiación de alta energía a través de la Vía Láctea.
