En recientes avances científicos, la confirmación de nuevas partículas en el ámbito de la física ha sido una constante. Entre ellas se encuentra la célebre "Partícula de Dios" o bosón de Higgs, así como la intrigante "¡Dios mío!", una partícula cósmica de energía inimaginable.

Ahora, en esta línea, científicos japoneses han identificado una partícula de altísima energía llamada "Amaterasu", en honor a la diosa del sol y el universo en la mitología japonesa. Esta partícula posee una energía un millón de veces superior a la generada en los aceleradores de partículas más potentes de la humanidad. Su origen parece vinculado a una lluvia de partículas menos energéticas procedentes de regiones lejanas del espacio, conocidas como rayos cósmicos.

Cuando estos rayos cósmicos de energía ultra alta impactan la atmósfera terrestre, desencadenan una cascada de partículas secundarias y radiación electromagnética en lo que se denomina una extensa lluvia de aire. Algunas de estas partículas cargadas viajan a velocidades superiores a la velocidad de la luz, generando un tipo de radiación electromagnética detectable por instrumentos especializados.

El telescopio array en Utah (Estados Unidos) desempeñó un papel crucial al identificar la partícula Amaterasu, este fenómeno enigmático que parece tener su origen en el Vacío Local, un área vacía del espacio en los confines de la Vía Láctea. El descubrimiento destaca la importancia de instrumentos avanzados como el Telescope Array en la exploración y comprensión de eventos cósmicos excepcionales.

El proyecto Telescope Array es una colaboración entre universidades e instituciones de Estados Unidos, Japón, Corea, Rusia y Bélgica. El experimento está diseñado para observar lluvias de aire inducidas por rayos cósmicos con energía extremadamente alta. Lo hace utilizando una combinación de técnicas de fluorescencia de aire y de matriz terrestre . El conjunto de detectores de centelleo de superficie toma muestras de la huella de la lluvia de aire cuando llega a la superficie de la Tierra, mientras que los telescopios de fluorescencia miden la luz de centelleo generada cuando la lluvia pasa a través del gas de la atmósfera.

El Telescope Array observa rayos cósmicos con energías superiores a 10 18 eV. La matriz de superficie muestra eventos en 300 millas cuadradas de desierto. Consta de más de 500 detectores de centelleo, cada uno de 3 m 2 ubicados en una cuadrícula de 1,2 km (3/4 de milla). Además, hay tres estaciones telescópicas en un triángulo de 30 km. Están equipados con entre 12 y 14 telescopios cada uno. El Telescope Array ha estado recopilando datos en el alto desierto del condado de Millard, Utah, EE. UU., desde 2007.

Actualmente, se está agregando una extensión de baja energía al Telescope Array que permitirá estudiar los cambios en el espectro energético y la composición química en un rango de energía más amplio. TALE (la extensión Telescope Array Low Energy) permitirá la observación de rayos cósmicos con energías tan bajas como 3x10 16 eV. Esto se logra agregando 10 nuevos telescopios de ángulo de elevación alto, con visión de hasta 72°, a una de las estaciones del telescopio y agregando una matriz de relleno gradual de detectores de superficie de centelleo.

Como se requieren ángulos de observación más altos para ver el desarrollo completo de las lluvias de aire, ya que las lluvias de menor energía se desarrollan más arriba en la atmósfera, es necesaria una matriz de superficie más densamente espaciada, porque la huella de las lluvias de menor energía es menor y podrían pasar desapercibidas entre los detectores más espaciados.

Finalmente, el denso conjunto de superficie debe llegar cerca de la estación del telescopio con los telescopios de gran elevación, ya que las lluvias de baja energía producirán menos luz y es preciso observar las lluvias con ambos conjuntos de detectores.

Un proyecto financiado por el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA (NIAC), famoso por apoyar ideas extravagantes en los campos de la astronomía y la exploración espacial, pretende utilizar la lente gravitatoria del Sol como un gigantesco telescopio para observar los confines del cosmos y buscar en ellos biofirmas extraterrestres. 

El nuevo y ambicioso plan, conocido como misión de lente gravitacional solar (SGL), puede parecer sacado de una película de ciencia ficción, pero los científicos han descubierto que es “factible con tecnologías existentes o en desarrollo activo”, según un nuevo estudio publicado en el servidor de preimpresión arxiv, aún a la espera de ser revisados por pares. 

El proyecto, dirigido por Slava Turyshev en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en asociación con la Aerospace Corporation, recibió 2 millones de dólares de financiación del Instituto de Conceptos Avanzados de la agencia espacial. Hasta la fecha solo tres proyectos han pasado a recibir dicha financiación de la fase III del programa, reestablecido en 2011. 

Solar Gravitational Lens: Sailcraft and In-Flight Assembly https://t.co/Keh04MKVRh pic.twitter.com/CYpScPxK92

— Rafael Bachiller (@RafaelBachiller) July 22, 2022

Dicha misión podría acercarse para ver las características de la superficie de los exoplanetas, a escalas de solo decenas de kilómetros, lo que podría proporcionar pruebas fehacientes de vida extraterrestre. 

“El SGL ofrece unas capacidades que no tienen parangón con ningún instrumento óptico previsto o concebible”, según el estudio. “Con sus propiedades ópticas únicas, el SGL puede utilizarse para obtener imágenes detalladas y de alta resolución de exoplanetas similares a la Tierra a una distancia de hasta 100 años luz de la Tierra, con duraciones de medición de meses, o como mucho de unos pocos años”. 

El telescopio James Webb y los descubrimientos que revelan su potencial a futuro 

Aunque el equipo advirtió que aún queda por superar varios retos técnicos, la misión, en lugar de lanzar una gran nave –que tardaría mucho tiempo en viajar a cualquier lugar–, prevé el lanzamiento de varios pequeños cubos-satélites que se autoensamblan en el punto de la lente gravitacional solar (SGL), un viaje épico que podría durar hasta 25 años. 

Una vez terminar el viaje, esto marca el “punto” en el que los satélites ensamblados, el Sol y un objetivo exoplanetario lejano formarían una línea recta. La idea central recae en que el campo gravitatorio del Sol magnificaría enormemente la luz del exoplaneta a su paso, permitiendo así a los satélites observar mucho más allá de lo que ha sido posible hasta ahora. 

#PressRelease The #SolarGravityLens concept—led by @NASAJPL w/ Aerospace as mission architect—received a $2M grant by @NASA’s #NIAC program. The SGL concept will image habitable planets far beyond our solar system using a fleet of optical telescopes. Read: https://t.co/Qa6RbGbOCs pic.twitter.com/2nD0gPYje4

— The Aerospace Corporation (@AerospaceCorp) April 20, 2020

El uso de un impulso gravitacional del Sol es un método probado. No obstante, la tecnología nunca se ha utilizado para una distancia tan larga. 

Según Universe Today, el objeto fabricado por el hombre más rápido de la historia, la Sonda Solar Parker, utilizó precisamente esta técnica. Sin embargo, ser impulsado a 25 UA por año, la velocidad prevista a la que tendría que viajar esta misión, no es fácil. Y sería aún más difícil para una flota de naves en lugar de una sola. 

Incluso si pudieran superar los obstáculos técnicos de este concepto, el equipo estimó que, en el mejor de los casos, una nave espacial tardaría al menos entre 25 y 30 años en llegar a este lejano lugar.