IFIC-onderzoeker Francisco Salesa Greus, samen met andere leden van de HAWC-samenwerking, hebben zeer hoogenergetische fotonen gedetecteerd van een galactische bron die kosmische straling zou kunnen produceren. De detectie van neutrino's door telescopen zoals KM3NeT of IceCube zou het onderzoek bevestigen. Deze bevinding is gepubliceerd in The Astrofysische journaalbrieven .

HAWC is een observatorium voor gammastraling in Mexico dat het mogelijk maakt om informatie te verzamelen over de meest gewelddadige verschijnselen die zich in het universum voordoen. Gammastraling wordt geproduceerd in zeer energetische astrofysische verschijnselen, zoals supernova-explosies of kernen van actieve sterrenstelsels en bestaan ​​uit hoogenergetische fotonen die, wanneer ze in contact komen met de atmosfeer van de aarde, worden geabsorbeerd, wat hun observatie moeilijk maakt.

De analyse, onder leiding van Salesa, een onderzoeker aan het Institute of Corpuscular Physics (UV-CSIC), toont de detectie van hoogenergetische fotonen uit een galactische bron, HAWC J1825-134, waarvan het spectrum ononderbroken doorgaat tot een niveau van ten minste 200TeV, wat zou betekenen dat deze emissie zou zijn veroorzaakt door nog krachtigere kosmische straling, in de orde van petaelectronvolt (PeV), waaruit hun mogelijke oorsprong blijkt. In feite, er zijn meer dan 200 gammastralingsbronnen die uitzenden met energieën van teraelectronvolts (TeV); maar minder dan een dozijn bronnen die meer dan 100TeV uitstoten zijn bevestigd.

Volgens deze studie is de door HAWC waargenomen gammastralen zouden het resultaat zijn van de interactie van kosmische stralen van hogere energie met de moleculen van een zone met een hoge dichtheid van materie, een moleculaire wolk.

Het resultaat van vóór een van de krachtigste kosmische stralingsbronnen die tot nu toe zijn ontdekt, kon worden bevestigd met de detectie van neutrino's van HAWC J1825-134 met behulp van neutrinotelescopen zoals KM3NeT of IceCube. Deze bron onderscheidt zich door een ideale positie om te worden waargenomen door de toekomstige KM3NeT.

"De resultaten van de HAWC J1825-134-waarnemingen maken deze bron een duidelijke kandidaat voor het uitzenden van hoogenergetische neutrino's, " zegt Francisco Salesa. Met een telescoop met het detectievolume van KM3NeT wordt verwacht deze bron te kunnen waarnemen gedurende de periode dat de detector in bedrijf is. "HAWC J1825-134 heeft het voordeel dat het zich op het zuidelijk hemelhalfrond bevindt, welk deel van de lucht is waar KM3NeT het meest gevoelig is, ", vult Salesa aan.

KM3NeT- en IceCube-telescopen

KM3NeT gelegen op de bodem van de Middellandse Zee en IceCube, gelegen op de Zuidpool, zijn detectoren voor neutrino's, de kleinste ongeladen subatomaire deeltjes die tot nu toe bekend zijn. Wat dit onderzoek betreft, beide telescopen zullen de resultaten van HAWC bevestigen, in het geval dat de verwachte emissie van neutrino's wordt waargenomen als een product van de interactie van hoogenergetische kosmische straling met materie en straling bij de productiebron.

De KM3NeT-detector, waaraan de IFIC actief deelneemt, is momenteel in aanbouw en heeft al meerdere operationele detectielijnen. De verwachting is dat KM3NeT de komende jaren volledig operationeel zal zijn.

Francisco Salesa, vooraanstaand onderzoeker van het Gent-programma van het Departement Innovatie, Universiteiten, Wetenschap en digitale samenleving van de Valenciaanse regering, richt zijn werk voornamelijk op Multi-Messenger Astronomy, die tot doel heeft de astrofysische verschijnselen te bestuderen die worden waargenomen door verschillende astrodeeltjesdetectoren in ruimtelijk en/of temporeel toeval. Dus, zelfs met weinig statistieken kan op betrouwbare wijze worden bevestigd dat deze gebeurtenissen plaatsvonden in dezelfde kosmische bron en belangrijke informatie extraheren over de aard van de meest energetische versnellers in het universum.