Cygnus X-3

Situado a 37.000 años luz de distancia en la constelación del Cisne, que se extiende mas allá del plano galáctico, hay una poderosa fuente de rayos X llamada Cygnus X-3. Aunque es sólo la tercera más brillante fuente de rayos X en la constelación, despues del famoso Cygnus X-1, está mucho más lejos, al otro lado de la galaxia y está oscurecida por la intervención de gas y polvo interestelar cerca del plano galáctico. Cuando se tiene en cuenta esto, parece entonces que es uno de los dos o tres objetos más luminosos en la galaxia, en brillo intrínseco. Ha recibido mucha atención porque es una de las pocas fuentes de rayos cósmicos de ultra-alta energía, con energías en el rango de 100-1000 TeV. Pero su aspecto más singular es la producción de eventos anómalos de rayos cósmicos en un detector profundo de decaimiento de protones en la mina de hierro Soudran de Minnesota. Estos eventos han desafiado los análisis, y han dado lugar a preguntas sobre si Cygnus X-3 es una estrella de neutrones estándar o tal vez algo más exótico, como una estrella hecha de quarks. Cygnus X-3 es un objeto compacto en un sistema binario que está tirando en una corriente de gas de una estrella compañera ordinaria.

Cygnus X-3 se ha distinguido por sus intensas emisiones de rayos X y los rayos cósmicos de ultra alta energía. También fue cabecera de noticias astronómicas por una explosión de radiofrecuencia en septiembre de 1972, que aumentó sus emisiones de radiofrecuencia por mil. Desde entonces ha tenido estallidos periódicos de radio con un periodo regular de 367 días. Estas erupciones son de origen desconocido, pero son eventos extremadamente violentos. Las observaciones del Laboratorio de Investigación Naval en octubre de 1982, utilizando el Very Large Array detectaron la onda expansiva de una explosión, que fue expandiéndose a aproximadamente un tercio de la velocidad de la luz.

Cygnus X-3 tiene un periodo orbital alrededor de su compañera de sólo 4,79 horas. Intrigantes eventos subterráneos en las minas de hierro de Soudron en Octubre de 1985, incluyeron 60 eventos anómalos de muones en un cono de 3º alrededor de Cygnus X-3, con un período preciso de 4,79 horas, por lo que claramente venía de esa fuente. Pero eso requiere una partícula neutra desplazándose a casi precisamente la velocidad de la luz, y no hay candidatos razonables para dicha partícula.

Cygnus X-3. Rayos Cósmicos

En las profundidades de las cavernas de las minas de hierro Soudron hay detectores masivos diseñados para medir el decaimiento del protón. También miden algunos eventos de rayos cósmicos que pueden penetrar la gruesa capa de roca que hay por encima del detector. De 1200 de tales eventos medidos en un periodo de Octubre de 1985, 60 fueron eventos anómalos de muones en un cono de 3º alrededor de Cygnus X-3 con un periodo preciso de 4,79 horas, por lo que claramente vinieron de esa fuente. Cygnus X-3 tiene un periodo orbital sobre su compañera de solamente 4,79 horas.

Pero ¡ninguna partícula conocida puede producir este tipo de eventos!. Los muones en sí tienen una vida demasiado corta para haber viajado 37.000 años luz, por lo que deben ser de tipo secundario. Para llegar con esa direccionalidad precisa, las partículas deben ser neutras. Deben estar viajando esencialmente a la misma velocidad de la luz, y no hay candidatos razonables para tales partículas. Las posibilidades son neutrinos, fotones y neutrones de alta energía. Los neutrinos son descartados por la pérdida de la señal en el horizonte, el flujo de fotones es 300 veces mas pequeños, y los neutrones son inestables y no sobrevivirían al viaje