No es ningún secreto que el planeta Tierra es recibido ocasionalmente por rocas del espacio que explotan en la atmósfera o impactan en la superficie. Además, La Tierra experimenta regularmente lluvias de meteoritos cada vez que pasa a través de nubes de escombros en el sistema solar. Sin embargo, También se ha determinado que la Tierra es bombardeada regularmente por objetos que son lo suficientemente pequeños como para pasar desapercibidos, de aproximadamente 1 mm de tamaño.

Según un nuevo estudio de los astrónomos de Harvard Amir Siraj y el profesor Abraham Loeb, Es posible que la atmósfera de la Tierra sea bombardeada por meteoros más grandes, de 1 mm a 10 cm (0,04 a 4 pulgadas), que son extremadamente rápidos. Estos meteoros, ellos discuten, podría ser el resultado de supernovas cercanas que aceleran partículas a velocidades sub-relativistas o incluso relativistas, desde varios miles de veces la velocidad del sonido hasta una fracción de la velocidad de la luz.

Su estudio, titulado "Firmas de observación de meteoritos subrelativistas", apareció recientemente en el servidor de preimpresión arXiv y se ha enviado al Diario astrofísico . Su trabajo aborda un misterio en curso en astrofísica, que es si la eyección creada por una supernova puede acelerarse a velocidades relativistas y viajar a través del medio interestelar para llegar a la atmósfera de la Tierra.

La existencia de este tipo de meteoros, que mediría alrededor de 1 mm de diámetro (0,04 pulgadas), ha sido propuesto por varios astrónomos en el pasado, incluidos Lyman Spitzer y Satio Hayakawa. La cuestión de si podrían sobrevivir o no al viaje a través del espacio interestelar también se ha estudiado en profundidad. Como explicó Siraj a Universe Today por correo electrónico:

"La evidencia empírica indica que al menos una supernova ha llovido elementos pesados ​​en la Tierra en el pasado. Se sabe que las supernovas liberan cantidades significativas de polvo a velocidades sub-relativistas. También vemos evidencia de grumos o 'balas' en la eyección de supernova. La fracción de masa contenida en pequeños grupos se desconoce, pero si solo el 0.01% del polvo expulsado está contenido en objetos de tamaño milimétrico o más grandes, esperaríamos que uno apareciera en la atmósfera de la Tierra como un meteoro sub-relativista cada mes (basado en la tasa de supernovas en la galaxia de la Vía Láctea) ".

A pesar de tener una sólida base teórica, La pregunta sigue siendo si los meteoros más grandes que un grano de polvo entran o no en la atmósfera de la Tierra a velocidades sub-relativistas o relativistas. Estos serían meteoritos que miden 1 mm (0.04 in), 1 cm (0,4 pulgadas), o 10 cm (4 pulgadas) de diámetro. Gran parte del problema tiene que ver con nuestra metodología de búsqueda actual, que simplemente no está configurado para buscar este tipo de objetos.

"Los meteoritos suelen viajar cerca del 0,01% de la velocidad de la luz, "dijo Siraj." Por lo tanto, Las búsquedas actuales se sintonizan para encontrar señales de objetos que se mueven a esa velocidad. Los meteoritos de las supernovas viajarían cien veces más rápido (alrededor del 1% de la velocidad de la luz), por lo que sus señales serían significativamente diferentes de las de los meteoros típicos, haciéndolos pasar fácilmente por alto en las encuestas actuales ".

Por el bien de su estudio, Siraj y Loeb desarrollaron un modelo hidrodinámico y radiativo para rastrear la evolución de los cilindros de plasma caliente que resultan de los meteoros sub-relativistas que atraviesan la atmósfera. De esto, pudieron calcular qué tipo de señales se producirían, proporcionando así una indicación de lo que los astrónomos deberían estar atentos. Como explicó Siraj:

"Encontramos que un meteoro sub-relativista daría lugar a una onda de choque que podría ser captada por un micrófono, y también un destello brillante de radiación visible en longitudes de onda ópticas, ambas con una duración de aproximadamente una décima de milisegundo. Para meteoros tan pequeños como 1 mm, un pequeño detector óptico (1 centímetro cuadrado) podría detectar fácilmente el destello de luz hacia el horizonte ".

Teniendo esto en cuenta, Siraj y Loeb describieron el tipo de infraestructura que permitiría a los astrónomos confirmar la existencia de estos objetos y estudiarlos. Por ejemplo, Los nuevos estudios podrían incorporar micrófonos infrasónicos e instrumentos de infrarrojos ópticos que serían capaces de detectar la firma acústica y los destellos ópticos creados por estos objetos que ingresan a nuestra atmósfera y las explosiones resultantes.

Según sus cálculos, recomiendan que una red global de unos 600 detectores con cobertura de todo el cielo, que podría detectar algunos de estos tipos de meteoros por año. También existe la opción de buscar a través de datos existentes signos de meteoros sub-relativistas y relativistas. Por último, si bien no menos importante, Existe la posibilidad de utilizar la infraestructura existente para buscar señales de estos objetos.

Un buen ejemplo de esto, Siraj explicó, se encuentra en la red y la base de datos del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra (CNEOS) de la NASA:"Además, Observamos que la red mundial clasificada de sensores del gobierno de EE. UU. (incluidos micrófonos y detectores ópticos) que proporciona la base de datos CNEOS Fireball and Bolide probablemente comprende una infraestructura existente capaz. Instamos al gobierno de los EE. UU. A desclasificar porciones más amplias de los datos del CNEOS para que los científicos puedan buscar meteoros sub-relativistas sin gastar más dinero de los contribuyentes para desarrollar una nueva red global, ¡con una ya en funcionamiento! "

La recompensa de esto sería nada menos que la capacidad de estudiar un conjunto completamente nuevo de objetos que interactúan regularmente con la atmósfera de la Tierra. También proporcionaría una nueva perspectiva al estudio de las supernovas al permitir que los astrónomos impongan restricciones importantes a las eyecciones que producen. Teniendo esto en cuenta, un bajo costo, La red global de cámaras all-sky parece que la inversión merece la pena.