Una posibilidad es que los rayos cósmicos provienen de las supernovas, aunque la evidencia para esta afirmación es limitado. Ahora, analizando el espectro de energía de rayos cósmicos, los científicos han podido deducir que algunos rayos cósmicos de alta energía pueden tener su origen en una supernova de dos millones de años de edad, ubicada aproximadamente 150 billónes de km de distancia.
La existencia de una supernova de esta clase es intrigante porque, en un trabajo no relacionado, una supernova de la misma edad y a la misma distancia fue propyesta como la fuente de raros isótopos de hierro enterrados en las cortezas oceánicas de la Tierra. Los dos conjuntos diferentes de datos -rayos cósmicos e isótopos de hierro- parecen apuntar a la misma estrella en explosión como su fuente.
Los científicos, Michael Kachelriess, et al., Han publicado un documento sobre las firmas de supernova en los espectros de rayos cósmicos en una edición reciente de la revista Physical Review Letters.
Como explican los investigadores, es difícil de extraer información sobre las fuentes de los rayos cósmicos de las observaciones. Esto es en parte debido a que el campo magnético galáctico que impregna el espacio vacío interfiere con las trayectorias de los rayos cósmicos, que hace que la intensidad de la energía de los rayos cósmicos sea casi uniforme. Además, hay múltiples fuentes probables de los rayos cósmicos, y las señales de todas estas fuentes se superponen en el espectro de rayos cósmicos, lo que hace difícil para extraer firmas de fuentes individuales.
A pesar de estos desafíos, los investigadores explican que el espectro de energía de rayos cósmicos todavía puede tener un poco de "memoria" de fuentes individuales, que pueden ser codificados en pequeñas características. Los investigadores se centraron específicamente en algunas de las características desconcertantes, tales como por qué hay más de positrones esperados (antielectrones) por encima de un cierto nivel de energía. Si bien estas características aparecen desconcertante desde la perspectiva estándar de los rayos cósmicos y, a menudo se pasan por alto, lo que representa para ellos es clave para la identificación de la supernova como fuente de rayos cósmicos.
"Tradicionalmente, en la física de rayos cósmicos, se utiliza la aproximación que las fuentes de los rayos cósmicos se distribuyen sin problemas en el tiempo y el espacio", Kachelriess, profesor de física en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología de Trondheim, dijo Phys.org. "Nuestro papel y el trabajo relacionado con la demostración de que esta aproximación debe ser abandonada. Para la comprensión de muchos fenómenos físicos, es importante tener en cuenta que los rayos cósmicos se aceleran en los eventos que suceden sólo una vez por siglo en nuestra galaxia."
Los datos también proporcionan una forma de limitar los parámetros de esta fuente: una fuente que era mayor o menor que alrededor de dos millones de años, o de una fuente que estaba más cerca o más lejos de 100 billones de millas, sería incompatible con los espectros observados. Una posibilidad que los datos excluye, por ejemplo, es que estos rayos cósmicos de alta energía se originó a partir de una "superburbuja", que es una región del espacio que está "quemado" por la formación de estrellas masivas y un gran número de supernovas. El único modelo plausible de la fuente de rayos cósmicos, de acuerdo con los datos, es una supernova individual.
"Seguimos perfeccionando nuestro modelo para el rayo cósmico de propagación, que se extiende, por ejemplo, para reducir las energías", dijo Kachelriess. "Esto puede tener también un impacto en las predicciones de la antimateria fundente de aniquilaciones de materia oscura o decaimientos. Por otra parte, vamos a tratar con colaboradores para calcular el efecto de los rayos cósmicos de esta supernova local la atmósfera de la Tierra.". http://phys.org/news/2015-11-cosmic-rays-two-million-year-old-supernova.html
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