Una ilustración muestra un fotón procedente de la mayor explosión cósmica desde el Big Bang llegando a la Tierra. (Crédito de la imagen: Robert Lea (creada con Canva))
Un fotón, o partícula de luz, proveniente de la mayor explosión cósmica desde el Big Bang, apodada "el BARCO" (por ser la más brillante de todos los tiempos), no debería haber llegado a la Tierra. A menos que desafiara las reglas definidas por Einstein. Ahora, los científicos podrían saber cómo lo logró, gracias a una nueva investigación que sugiere que este fotón de alta energía pudo haber sobrevivido a un viaje de más de dos mil millones de años luz sin ser absorbido.
El BOAT, un estallido de rayos gamma oficialmente designado GRB 221009A , fue detectado por primera vez el 9 de octubre de 2022. Entre el océano de fotones del evento que cayó sobre nuestro planeta, se encontraba el fotón de mayor energía jamás detectado proveniente de un estallido de rayos gamma. Fue detectado por Carpet, un detector de rayos cósmicos de ultra alta energía ubicado en el Observatorio Baksan, en el Cáucaso ruso.
El problema es que, según todas las leyes actuales de la física, una partícula con tan alta energía no debería llegar a la Tierra desde una explosión ocurrida a una distancia tan inmensa. Esto se debe a que el espacio no está vacío; está lleno de un campo de radiación "fósil" de fotones remanentes del Big Bang, conocido como radiación cósmica de fondo de microondas (CMB). Debería ser prácticamente imposible que un fotón de alta energía viajara 2 mil millones de años luz sin interactuar con un fotón de la CMB y transformarse. Y, sin embargo, llegó.
«Partimos de una pregunta muy sencilla: ¿cómo sobrevivió este fotón a un viaje que, según la física conocida, debería haberlo destruido?», declaró Giorgio Galanti, jefe del equipo del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF). «Los nuevos datos del experimento Carpet nos demostraron que las explicaciones propuestas hasta ahora ya no eran suficientes.
Por lo tanto, buscamos un escenario teórico capaz de describir de forma coherente lo que observamos, sin recurrir a correcciones arbitrarias a las ecuaciones».
Una transformación hipotética
Para investigar el misterio de cómo este fotón de alta energía llegó a nuestro planeta, Galanti y sus colegas recurrieron a unas partículas hipotéticas increíblemente ligeras llamadas partículas tipo axión (ALP, por sus siglas en inglés).
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