E9 Astrofisica de Alta Energia

Tópico

La astrofísica de alta energía estudia procesos con energías muy superiores a las energías térmicas ordinarias: los rayos X y los rayos gamma.

La emisión sincrotrón se produce cuando electrones acelerados hasta velocidades cercanas a la de la luz giran atrapados dentro de un campo magnético; la potencia que esos electrones irradian de este modo crece con el cuadrado de su propia energía relativista y crece también con la intensidad del campo magnético que los envuelve, lo que hace que esa emisión sincrotrón resulte dominante en los remanentes de supernova, en los chorros de los núcleos galácticos activos y en los púlsares.

Los rayos cósmicos son, por su parte, partículas aceleradas hasta energías extraordinarias por mecanismos que operan dentro de los choques que producen tanto las supernovas como los núcleos galácticos activos.

El espectro de esos rayos cósmicos sigue una ley de potencias que se inclina, que cambia de pendiente, en dos puntos característicos conocidos como la rodilla y el tobillo, y ese cambio de pendiente señala, en cada uno de esos dos puntos, un cambio de régimen físico en el mecanismo de aceleración que domina dentro de ese rango de energía. Observatorios espaciales y terrestres especializados en rayos X y en rayos gamma cubren, en conjunto, todas estas ventanas del espectro de alta energía. Así, desde las energías muy superiores a las térmicas con las que arranca este documento hasta esas ventanas del espectro con las que termina, pasando por la emisión sincrotrón y por los rayos cósmicos acelerados en los choques de supernovas y núcleos activos, la astrofísica de alta energía hace que los eventos más violentos del universo dejen una firma que solo se vuelve visible fuera del rango de luz que perciben nuestros propios ojos.

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