Los misteriosos rayos cósmicos de energía ultra alta pueden ser generados no por estrellas gigantes o agujeros negros de blazar, sino por exóticos "agujeros de gusano", túneles en la estructura del espacio-tiempo. Esta es la conclusión a la que llegaron los físicos de la Universidad Técnica Estatal de Moscú Bauman, que publicaron un artículo en la biblioteca electrónica arXiv.org.
Los rayos cósmicos son partículas elementales y núcleos de átomos de diferentes elementos, acelerados a velocidades cercanas a la de la luz. Durante más de un siglo han sido considerados uno de los principales misterios de la ciencia y fuentes de peligro para la salud de los astronautas y astronautas.
Hasta la fecha, no existe consenso entre los científicos sobre sus orígenes. Algunos astrónomos creen que estas partículas se aceleran en los restos calientes de estrellas en explosión dentro de la Vía Láctea, mientras que otros creen que su fuente son agujeros negros en galaxias distantes. Aún más interesante, el tercer grupo de investigadores insiste en que son generados por la desintegración de partículas de materia oscura en el centro de la galaxia.
Hace dos años, los físicos encontraron los primeros indicios de que prácticamente todos esos rayos son de origen extragaláctico, habiendo captado más de un centenar de partículas cargadas cósmicas de energías ultraaltas. Sin embargo, sus fuentes y distancias típicas a ellos siguen siendo un misterio para los científicos.
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Dos físicos teóricos rusos, Alexander Kirillov y Elena Savelova de la Universidad Técnica Estatal Bauman de Moscú en Moscú, han encontrado indicios de que los rayos cósmicos extragalácticos más poderosos pueden no ser producidos por agujeros negros o estrellas gigantes, como sugirieron recientemente científicos de la NASA, sino objetos más exóticos. los llamados agujeros de gusano.
Con esta palabra, los científicos designan una especie de "túneles" que conectan dos puntos ubicados en diferentes regiones del espacio o del tiempo. A pesar de su fantástica descripción, su existencia permite la teoría de la relatividad de Einstein y todas sus principales extensiones.
Por otro lado, los astrónomos aún no han encontrado tales fenómenos. Esto se debe al hecho de que para crear tal túnel en la estructura del espacio-tiempo, se necesita una forma de materia que tenga una densidad de energía negativa, o un objeto casi "invisible", similar a un agujero negro.
Savelova y Kirillov se interesaron en cómo la aparición de una salida o entrada a tal "agujero de gusano" afectaría la vida del espacio circundante y de toda la galaxia en su conjunto. Una de sus principales características, como señalan los científicos, será que muchas de estas estructuras, que surgieron en los primeros momentos de la vida del Universo, tendrán su propio campo magnético.
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Sus "polos" estarán ubicados en las proximidades de la entrada y salida de dicho túnel, lo que afectará en gran medida el movimiento de partículas cargadas a través de esos agujeros de gusano cósmicos, capturándolos y obligándolos a moverse en una dirección.
Como muestran los cálculos de los especialistas de MSTU, si en las proximidades de un "embudo" magnético de este tipo hay un viento galáctico, una corriente de partículas cargadas expulsadas por un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea u otra "metrópoli estrellada", entonces todo el "agujero de gusano" se convertirá en una especie de acelerador de partículas.
Su poder, según los físicos, es suficiente para acelerar las partículas cargadas típicas a una energía de 900 gigaelectronvoltios, que es comparable a la fuerza con la que un mosquito volador golpea una mosquitera y la fuerza de las colisiones en los experimentos en el LHC.
A favor de la existencia de tales "agujeros de gusano", como señalan los investigadores, varios factores hablan a la vez. Por ejemplo, en el espacio intergaláctico e interestelar en los últimos años, los astrónomos han encontrado muchas regiones con fuertes campos magnéticos que han aparecido de la nada.
Además, el observatorio orbital chino DAMPE, que monitorea partículas de energía ultra alta, registró una fuerte e inexplicable caída en el número de rayos cósmicos con energías superiores a 900 GeV hace dos años.
Luego, los científicos consideraron que esta anomalía era un rastro de la desintegración de la materia oscura en el centro de la Vía Láctea y otras galaxias. Los físicos rusos creen que su fuente real podrían ser los "agujeros de gusano" que generan una gran cantidad de rayos cósmicos con energías relativamente bajas.
¿Cómo puedo probar esta idea? Según los físicos, cada "agujero de gusano" tendrá su propio límite en la energía máxima de las partículas, que se reflejará en la estructura de su espectro. Si más observaciones de rayos cósmicos de energía ultra alta indican la existencia de otro "fallo" similar, entonces la teoría de Savelova y Kirillov recibirá la primera confirmación de su exactitud.
