La rodilla de los rayos cósmicos: todos los núcleos se quiebran igual ✎ exprés

Original: "A new universal cosmic-ray knee near the magnetic rigidity 10 TV with the NUCLEON space observatory"
arXiv:1805.07119 · 2018-05-18 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 1 min
El satélite NUCLEON ha encontrado en los rayos cósmicos una única rodilla para todos los núcleos a la misma rigidez.

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Los rayos cósmicos son partículas cargadas que llegan a nosotros desde las profundidades de la Galaxia. Si trazamos una gráfica de cuántas partículas llegan con cada energía, la línea avanza recta y de repente cae bruscamente. Estos quiebres se llaman 'rodillas'. Indican que algún acelerador de partículas en el espacio ha alcanzado su límite y no puede acelerar más allá.

El instrumento NUCLEON, a bordo de un satélite, recogió partículas durante varios años y midió su energía de dos maneras distintas, como con dos reglas. Ambos métodos mostraron lo mismo: una nueva rodilla a una rigidez de unos 10 teraelectronvoltios. Y esta rodilla es común a todos los núcleos, tanto protones como hierro. Antes se pensaba que los núcleos pesados se quiebran más tarde que los ligeros, pero aquí todos se quiebran en el mismo punto.

La rigidez magnética es la energía dividida por la carga. Si una partícula es pesada y muy cargada, necesita más energía para que su trayectoria se curve igualmente en un campo magnético. Por eso la rigidez es una regla práctica para comparar distintos núcleos.

¿Cuál es ese límite? Probablemente, alguna fuente de rayos cósmicos —quizás un resto de supernova o el viento estelar— deja de acelerar partículas por encima de ese umbral. Si la fuente es la misma para todos, la rodilla también es común. Es como si en todas las ollas de una cocina el agua dejara de calentarse por encima de una misma temperatura: entonces la hornilla es la misma.

La energía de 10 TV en rigidez es unas 100 veces mayor que la de los protones que acelera el Gran Colisionador de Hadrones.

Científicos
Enrico FermiErnest RutherfordJohannes Rydberg
Conceptos
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