Aún es un misterio el origen de los 37 neutrinos ultraenergéticos observados por el detector IceCube, cuyas energías están entre 30 TeV y 2 PeV. Se han propuesto varias hipótesis razonables. Jordi Salvado (Univ. Wisconsin-Madison, EEUU) y sus colegas observan que 25 de los 37 se han observado de forma simultánea (en una ventana de tres horas) con emisiones intensas de rayos X en el centro galáctico (observadas por el telescopio Chandra de la NASA). El origen de estas emisiones es nuestro agujero negro supermasivo Sagitario A*. La correlación temporal sugiere que también podría ser la fuente de los neutrinos ultraenergéticos de IceCube.
¿Pura coincidencia? Quien sabe, pero la hipótesis es la que más me gusta. El artículo técnico es Y. Bai, A. J. Barger, V. Barger, R. Lu, A. D. Peterson, J. Salvado, “Neutrino Lighthouse at Sagittarius A*,” Phys. Rev. D 90: 063012, 2014; arXiv:1407.2243 [astro-ph.HE]. También recomiendo la conferencia Jordi Salvado, “On the origin of the IceCube TeV-PeV neutrinos,” KITP, 02 Oct 2014 [vídeo]. Más información en Kohta Murase, “On the Origin of High-Energy Cosmic Neutrinos,” arXiv:1410.3680 [hep-ph], y Luis A. Anchordoqui, Haim Goldberg, Thomas C. Paul, Luiz H. M. da Silva, Brian J. Vlcek, “Estimating the contribution of Galactic sources to the diffuse neutrino flux,”arXiv:1410.0348 [astro-ph.HE].
Por ejemplo, la llamarada (emisión) más brillante de rayos X de Sgr A* observada hasta el momento se produjo el 9 de febrero de 2012 (observación ID 14392). Alcanzó una luminosidad ~ 5 × 1035 erg/s, con una energía pico entre 2 y 10 keV, y una duración de 5900 segundos. El mismo día, 2 horas 38 minutos y 29 segundos después del inicio de esta llamarada de rayos X se observó el neutrino IC #25, con una energía de 33,5 TeV y cuya dirección de origen es consistente con el centro galáctico.
Correlación no implica causalidad. Se requiere una explicación plausible. ¿Cómo genera Sgr A* estos neutrinos tan energéticos? Se cree que Sgr A* acelera protones y núcleos ligeros hasta alcanzar altas energías. La interacción de estos protones con el gas difuso que rodea el centro galáctico produce chorros hadrónicos con piones, kaones y mesones neutros. Los mesones cargados pueden desintegrarse (por interacción débil) en muones y neutrinos muónicos (π+ → μ+ + νμ, y π– → μ– + νμ). Además los mesones neutros se pueden desintegrar en parejas de fotones (π0 → 2 γ). Por tanto se deben observar tanto fotones como neutrinos de energías similares.
También se han observado correlaciones temporales y espaciales entre los neutrinos UHE de IceCube y las emisiones de rayos X observadas por Swift y NuSTAR, además de las de Chandra, aunque no con las observaciones de rayos gamma de Fermi (que son de menor energía).
No quiero entrar en más detalles técnicos.
A veces una hipótesis sugerente produce sesgos cognitivos que llevan a observar correlaciones que parecen plausibles.
Pero serán necesarias futuras observaciones para confirmar la nueva hipótesis (que, repito, a mí me gusta).
