Meteoritos a velocidades relativistas pueden estar atravesando la atmósfera de la Tierra

Y ahora dos astrónomos de la Universidad de Harvard, Amir Siraj y Abraham Loeb , creen que es posible que la atmósfera terrestre esté siendo atravesada también por una miriada de objetos hasta ahora desconocidos , de hasta 10 cm, viajando a velocidades extraordinarias , incluso a fracciones de la velocidad de la luz . En un estudio recién aparecido en el servidor ArXiv.org y que se publicará próximamente en Astrophysical Journal, los investigadores explican que estos meteoros podrían ser consecuencia de la explosión de supernovas cercanas, capaces de acelerar las partículas hasta velocidades relativistas, miles de veces más que la velocidad del sonido.

El estudio ataca de lleno un misterio de la astrofísica, que consiste precisamente en saber si las eyecciones de material arrojadas al espacio por una supernova son capaces de acelerarse hasta velocidades relativistas, atravesar el espacio y alcanzar finalmente la atmósfera terrestre.

No es la primera vez que se propone la existencia de esta clase de objetos. La duda es si serían, o no, capaces de sobrevivir a un viaje a través del espacio interestelar. En declaraciones del propio Siraj a la revista Universe Today, "la evidencia empírica indica que al menos una supernova ha hecho llover elementos pesados en la Tierra en el pasado. Se sabe que las supernovas liberan cantidades significativas de polvo a velocidades sub-relativistas. También hemos visto evidencias de aglomeración o 'balas' en las eyecciones de supernovas. Se desconoce la fracción de masa de la eyección contenida en estos pequeños proyectiles, pero si solo el 0,01% de la eyección de polvo estuviera contenida en objetos de tamaño milimétrico o mayor, esperaríamos que uno de ellos aparezca en la atmósfera de la Tierra como un meteorito sub-relativista por lo menos una vez al mes".

El problema es que los métodos actuales de detección de partículas y pequeños meteoros no están pensados para buscar este tipo de objetos tan extraordinariamente rápidos.

"Los meteoros -explica Siraj, normalmente viajan al 0,01 por ciento de la velocidad de la luz. Por lo tanto, las búsquedas actuales están ajustadas para encontrar objetos que se mueven a esa velocidad. Pero los meteoros de las supernovas viajarían cien veces más rápido, a cerca del 1% de la velocidad de la luz (es decir, a unos 3.000 km por segundo ), y por lo tanto sus señales serían por completo diferentes a las de los meteoros típicos y eso haría que no aparezcan en las observaciones actuales".

Para llevar a cabo su estudio, Siraj y Loeb desarrollaron un modelo hidrodinámico capaz de rastrear la evolución de los cilindros de plasma caliente que los meteoritos crearían en la atmósfera al atravesarla a velocidades relativistas. A partir de ahí, pudieron calcular con exactitud qué tipos de señales se producirían, proporcionando así una "diana" para las búsquedas de los astrónomos.

"Descubrimos que un meteorito sub-relativista -prosigue Siraj- daría lugar a una onda de choque que podría ser captada por un micrófono, y también a un destello brillante de radiación visible en longitudes de onda ópticas. Ambas cosas tendrían una duración de aproximadamente una décima de milisegundo. Un pequeño detector óptico podría captar fácilmente el destello de luz de meteoritos de alrededor de un mm".

Con ese objetivo en mente, Siraj y Loeb describen en su artículo el tipo de infraestructura que permitiría a los astrónomos confirmar la existencia de estos objetos. Para ello bastaría con incorporar a los estudios existentes micrófonos de infrasonido detectores de infrarrojo ópticos, cuyo coste es muy bajo.

Según los cálculos de los dos investigadores, sería necesaria una red global de unos 600 detectores para detectar algunos de estos meteoros ultrarrápidos al año. Además, claro, de utilizar la infraestructura existente para ayudar, también, a localizarlos.

El premio, desde luego, sería grande: la posibilidad de estudiar un conjunto de objetos totalmente nuevos y que interactúan de forma regular con la atmósfera terrestre. Y abrir, de paso, otra "ventana" para estudiar las supernovas.