3C 120: Una posible fuente de neutrinos de alta energía
Investigaciones sugieren que la galaxia de radio 3C 120 podría emitir neutrinos de alta energía, revelando secretos cósmicos.
Rong-Qing Chen, Neng-Hui Liao, Xiong Jiang, Yi-Zhong Fan
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- El Misterio de los Neutrinos
- La Opción de las Galaxias de Radio
- Un Evento de Neutrinos: IC-180213A
- Datos Observacionales
- El Papel de Fermi-LAT
- El Fenómeno de los Jets
- La Conexión de Rayos X
- Observaciones Ópticas
- Perspectivas Infrarrojas
- El Lado Radio
- Uniéndolo Todo
- Implicaciones para Entender los Neutrinos
- Pensamientos Finales
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Hay una galaxia de radio cercana llamada 3C 120 que ha despertado interés porque parece ser una fuente de Neutrinos de alta energía. Estas partículas pequeñas podrían ser clave para entender el universo, y rara vez interactúan con otra materia, lo que las hace difíciles de estudiar. Pero 3C 120, con sus propiedades intrigantes, ha llamado la atención de los científicos que quieren saber más sobre estas partículas elusivas.
El Misterio de los Neutrinos
Los neutrinos son como los niños tímidos en una fiesta cósmica. Casi nunca interactúan, lo que les permite deslizarse a través de la materia sin romper a sudar. Esto los hace valiosos para espiar ambientes extremos en el espacio que no podemos ver de otras maneras. IceCube, un observatorio de neutrinos en el Polo Sur, ha detectado neutrinos de alta energía que probablemente provienen de eventos cósmicos. Entender de dónde vienen estos neutrinos es un gran tema, y podrían contarnos sobre el origen de los rayos cósmicos, las partículas súper rápidas que zumban por el espacio.
La Opción de las Galaxias de Radio
Los investigadores han sugerido que las galaxias de radio podrían ser fuentes importantes de estos neutrinos de alta energía. Sin embargo, demostrar esto es complicado porque estas galaxias no emiten muchos Rayos Gamma, que son otro tipo de energía que los investigadores pueden usar para rastrearlas. Pero hallazgos recientes han hecho que 3C 120 se destaque.
Un Evento de Neutrinos: IC-180213A
Un evento específico de neutrinos, llamado IC-180213A, llamó la atención de los científicos. Revisaron varios meses antes y después de su detección y encontraron que durante ese tiempo, hubo una llamarada significativa de rayos gamma de 3C 120. Esta llamarada fue una de las más fuertes registradas en su historia, sugiriendo una posible conexión entre el neutrino y la galaxia.
Datos Observacionales
Usando varias fuentes de datos, incluyendo satélites y telescopios, los científicos recopilaban información sobre 3C 120 a lo largo de los años. El objetivo era ver si algo notable sucedía alrededor del momento en que se detectó el neutrino. Los resultados fueron bastante reveladores. Descubrieron que la salida de rayos gamma de 3C 120 aumentó significativamente justo cuando llegó el neutrino. Esto sugiere fuertemente que algo interesante estaba sucediendo en la galaxia.
El Papel de Fermi-LAT
Una herramienta poderosa en esta investigación fue el Telescopio de Área Grande Fermi (LAT), que ha estado observando eventos cósmicos durante más de 16 años. Recopiló datos sobre los rayos gamma que venían de 3C 120 durante este tiempo. El análisis reveló que cuando ocurrió el evento de neutrinos, 3C 120 era la única fuente significativa de rayos gamma en el área. Esta coincidencia fue un gran asunto porque sugiere un vínculo directo entre 3C 120 y el neutrino.
El Fenómeno de los Jets
3C 120 es bien conocido por sus jets: corrientes de partículas disparadas a casi la velocidad de la luz desde su centro. Estos jets son una característica de las Galaxias Activas y están estrechamente relacionados con sus agujeros negros supermasivos. Se observaron variaciones rápidas en el brillo de estos jets junto con el evento de neutrinos, sugiriendo que podrían jugar un papel en la producción de neutrinos de alta energía.
Rayos X
La Conexión deAdemás de los rayos gamma, también se hicieron observaciones de rayos X de 3C 120. Encontraron que una llamarada de rayos X coincidió con el evento de neutrinos. Esto añade otra capa a la historia, sugiriendo que mucho estaba sucediendo en 3C 120 cuando el neutrino pasó.
Observaciones Ópticas
También se recopilaron datos ópticos, que mostraron una actividad interesante. Durante el tiempo de la detección del neutrino, hubo un aumento notable en el brillo en el espectro de luz visible de 3C 120. Esta llamarada visible fue otra señal de que algo significativo estaba pasando en la galaxia.
Perspectivas Infrarrojas
Incluso las observaciones infrarrojas jugaron un papel en esta investigación. Se podían rastrear los niveles de actividad de la galaxia a lo largo del tiempo usando datos del Explorador de Sondeo Infrarrojo de Campo Amplio (WISE). Estos datos también revelaron fluctuaciones en el brillo, apoyando la idea de que 3C 120 estaba experimentando cambios dinámicos.
El Lado Radio
Las observaciones de radio del telescopio RATAN-600 añadieron más peso a los hallazgos. Las emisiones de radio también mostraron variabilidad, particularmente alrededor del momento de la detección del neutrino. Esto sugiere que todas las longitudes de onda de luz estaban respondiendo al mismo evento cósmico, insinuando un origen compartido.
Uniéndolo Todo
Todos estos diferentes tipos de observaciones han llevado a una conclusión principal: probablemente hay una conexión entre el evento de neutrinos y 3C 120. El momento de estas diversas emisiones se alinea perfectamente, pintando un cuadro de una galaxia que está activamente energética cuando llega el neutrino.
Implicaciones para Entender los Neutrinos
Las implicaciones de estos hallazgos son significativas. Si 3C 120 es de hecho una fuente de neutrinos de alta energía, abre nuevas avenidas para entender cómo se crean estas partículas. También ejemplifica el potencial de la astronomía de múltiples mensajeros, donde diferentes tipos de señales, como la luz de los rayos gamma y partículas como los neutrinos, se combinan para proporcionar una imagen más completa de los eventos cósmicos.
Pensamientos Finales
Esta investigación no solo resalta la naturaleza intrigante de 3C 120, sino que también ilustra las complejidades de las interacciones cósmicas. Aunque puede que no tengamos todas las respuestas aún, la creciente evidencia sugiere que esta galaxia de radio cercana podría ser realmente un jugador importante en el juego de neutrinos del universo.
¿Quién sabe qué otros misterios cósmicos nos esperan? Mientras tanto, 3C 120 parece ser la estrella del espectáculo, dando a los científicos un vistazo a lo que sucede energéticamente en nuestro universo. ¡Esperemos que siga enviando esas señales y dándonos más pistas sobre nuestro patio cósmico!
Título: A nearby FR I type radio galaxy 3C 120 as a neutrino emitting candidate
Resumen: Although connections between flaring blazars and some IceCube neutrinos have been established, the dominant sources for the bulk extragalactic neutrino emissions are still unclear and one widely suggested candidate is a population of radio galaxies. Because of their relatively low $\gamma$-ray radiation luminosities ($L_\gamma$), it is rather challenging to confirm such a hypothesis with the neutrino/GeV flare association. Here we report on the search for GeV $\gamma$-ray counterpart of the neutrino IC-180213A and show that the nearby ($z$ = 0.03) broad line radio galaxy 3C 120 is the unique co-spatial GeV $\gamma$-ray source in a half-year epoch around the neutrino detection. Particularly, an intense $\gamma$-ray flare, the second strongest one among the entire 16-year period, is temporally coincident with the detection of IC-180213A. Accompanying optical flare is observed, too. We also find that the IC-180213A/3C 120 association well follows the $L_\gamma$-$D_{L}^{2}$ correlation for the (candidate) neutrino sources including NGC 1068 and some blazars. These facts are strongly in favor of 3C 120 as a high energy neutrino emitter and provide the first piece of evidence for the radio galaxy origin of some PeV neutrinos.
Autores: Rong-Qing Chen, Neng-Hui Liao, Xiong Jiang, Yi-Zhong Fan
Última actualización: 2024-11-12 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.07827
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.07827
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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