Los científicos de la Universidad Metropolitana de Osaka utilizaron el Telescopio Subaru para observar el conjunto de rayos cósmicos con una claridad sin precedentes. Este nuevo método podría conducir a importantes descubrimientos sobre el universo, incluidos conocimientos sobre la materia oscura. SubaruHyperSuprime-Cam observó una lluvia de rayos cósmicos a gran escala con una precisión sin precedentes.

Las duchas en el baño nos brindan comodidad, mientras que las duchas espaciales brindan alegría a los astrofísicos. Los científicos de la Universidad Metropolitana de Osaka han utilizado su novedoso método para observar flujos de rayos cósmicos a gran escala con una precisión sin precedentes, abriendo una nueva puerta a nuestra comprensión de las partículas más energéticas del universo.

Cuando los rayos cósmicos de alta energía chocan con la atmósfera terrestre, crean grandes cantidades de partículas conocidas como lluvia generalizada. Un equipo de investigación dirigido por el profesor asociado Toshihiro Fujii y el estudiante graduado Fraser Bradfield de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Universidad Metropolitana de Osaka y el Instituto Nanbu Yoichiro de Física Teórica descubrió que la cámara de enfoque amplio de campo original instalada en el Telescopio Subaru en la cima del volcán Mauna Kea de Hawái puede capturar estos flujos de aire a gran escala con una resolución extremadamente alta.

Un ejemplo de una lluvia generalizada de rayos cósmicos registrada por el Telescopio Subaru. Las trayectorias resaltadas están en su mayoría alineadas en direcciones similares, mostrando partículas de lluvia de gas inducidas por rayos cósmicos de alta energía. Fuente: Observatorio Astronómico Nacional de Japón, Grupo de Colaboración HyperSuprime-Cam (HSC)

Los telescopios Subaru están diseñados para la astronomía observacional. Los rayos cósmicos aparecen como "trayectorias" en las imágenes de observación, oscureciendo las estrellas o galaxias objetivo, y los métodos comunes de procesamiento de datos astronómicos los tratan como ruido. Sin embargo, es en este "ruido" en el que se centra la investigación del equipo. Al analizar alrededor de 17.000 imágenes tomadas entre 2014 y 2020, el equipo identificó 13 imágenes que contenían grandes cantidades de flujo de aire. Las imágenes muestran un número de trayectorias de partículas mucho mayor de lo habitual.

El profesor Fujii explica: "Los métodos de observación convencionales tienen dificultades para distinguir los tipos de partículas que forman las lluvias de gas a gran escala. Nuestro método permite determinar las propiedades de las partículas individuales". Y añadió: "Además, al combinar nuestro método con métodos tradicionales, esperamos profundizar nuestra comprensión de los flujos de gas a gran escala. Esta técnica puede permitirnos buscar materia oscura u otras partículas exóticas, proporcionando más información sobre la transición del universo a una era dominada por la materia".

Los resultados de su investigación se publicarán en Scientific Reports el 12 de octubre de 2023.