El sol brilla más alto

"Pensábamos que ya habíamos descubierto esta estrella, pero ese no es el caso".

En un descubrimiento sin precedentes, los científicos detectaron que nuestro propio sol emite una cantidad extraordinaria de rayos gamma, longitudes de onda de luz que se sabe que transportan la mayor cantidad de energía que cualquier otra longitud de onda en el espectro electromagnético. Esto es bastante importante, ya que marca la radiación de mayor energía jamás documentada procedente de la estrella anfitriona de nuestro planeta.

Algo así como 1 billón de electronvoltios, para ser exactos.

"Después de analizar datos de seis años, surgió este exceso de rayos gamma", Meher Un Nisa, investigador asociado postdoctoral en la Universidad Estatal de Michigan y coautor de un nuevo artículo sobre los hallazgos publicado el miércoles (3 de agosto). , dijo en un comunicado. "Cuando lo vimos por primera vez, pensamos: 'Definitivamente lo arruinamos. El sol no puede ser tan brillante con estas energías'".

Sin embargo, tras deliberar, el equipo se dio cuenta de que ese brillo definitivamente existía, y que se debía simplemente a la gran cantidad de rayos gamma que el sol parecía escupir.

"El sol es más sorprendente de lo que pensábamos", dijo Nisa.

Antes de que empieces a preocuparte, no, estos rayos no pueden hacernos daño. Pero lo que pueden hacer es tener un efecto dominó bastante importante para el futuro de la física solar. De hecho, ya han planteado algunas preguntas importantes sobre el Sol, como el papel que podría desempeñar su campo magnético en el fenómeno de rayos gamma recientemente observado.

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Todo es gracias a una lente única en el cosmos llamada Observatorio Cherenkov de Agua a Gran Altitud, o HAWC. En resumen, este observatorio, terminado en la primavera de 2015, es una instalación diseñada específicamente para observar partículas asociadas con rayos gamma de muy alta energía y rayos cósmicos, estos últimos igualmente energéticos pero también misteriosos porque a menudo viajan a través del planeta. universo sin exhibir un punto de partida claro.

"En este régimen energético particular, otros telescopios terrestres no podían mirar al sol porque sólo funcionan de noche", dijo Nisa. "El nuestro funciona 24 horas al día, 7 días a la semana".

HAWC utiliza básicamente una red de 300 grandes tanques de agua, explica un comunicado de prensa sobre el nuevo estudio. Cada uno de estos tanques está lleno con aproximadamente 200 toneladas métricas de agua purificada, y todos se encuentran ubicados entre dos picos de volcanes inactivos en México, a más de 13,000 pies (3,962 metros) sobre el nivel del mar. Toda esta agua purificada es importante porque, cuando las partículas de alta energía del espacio chocan contra el líquido, la colisión produce un fenómeno conocido como radiación Cherenkov (del que quizás hayas oído hablar si has visto el programa de televisión "Chernobyl").

La radiación de Cherenkov, que lleva el nombre del Premio Nobel de Física de 1958, Pavel Cherenkov, se refiere esencialmente a un brillo azulado que se produce cuando partículas cargadas eléctricamente se mueven a cierta velocidad a través de un determinado medio, en este caso agua.

Aprovechando este concepto, el campo de visión general de HAWC cubre el 15% del cielo, lo que le permite inspeccionar un total de dos tercios cada período de 24 horas y descubrir las raíces de varias partículas de alta energía que se dirigen a la Tierra.

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Aunque los científicos han observado antes que el Sol emite emisiones de rayos gamma, tales observaciones están relacionadas con eventos solares increíblemente extremos, como erupciones solares superpoderosas. El reciente descubrimiento de rayos gamma no parece estar asociado con ese tipo de escenario.

Dentro del Sol, también se espera que los procesos de fusión nuclear produzcan estas fuertes longitudes de onda; sin embargo, los rayos gamma creados de esa manera no salen exactamente de la estrella, y mucho menos lo suficientemente lejos como para ser detectados por instrumentos terrestres.

En cambio, la mayor parte del tiempo, lo que vemos irradiando desde nuestra estrella anfitriona son longitudes de onda infrarrojas, longitudes de onda ultravioleta y, por supuesto, longitudes de onda visibles que podemos ver a simple vista.

Por contexto, una de esas longitudes de onda visibles transporta una energía de aproximadamente 1 electrón voltio. Los rayos gamma que Nisa y sus colegas presenciaron, por el contrario, exudaban alrededor de 1 billón de electronvoltios. Y había muchos de ellos.

Según el comunicado, la primera vez que los científicos observaron rayos gamma con energías de más de mil millones de electronvoltios fue en 2011 con el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA. Pero Fermi tenía un límite. Llegó al máximo para encontrar rayos gamma con alrededor de 200 mil millones de electronvoltios. Entonces, en 2015, el equipo de investigación del nuevo estudio comenzó a recopilar datos de rayos gamma con HAWC, ya que este observatorio no parecía tener la misma restricción.

"Nos dieron un codazo y nos dijeron: 'No estamos viendo un límite. Es posible que puedan ver algo'", dijo Nisa.

Lo que nos lleva al presente: la primera vez que hemos visto rayos solares con energías que se extienden hasta un billón de electronvoltios. Y, según Nisa, eso no parece ser el máximo.

"Pensábamos que ya habíamos descubierto esta estrella, pero ese no es el caso".

El artículo fue publicado el jueves (3 de agosto) en la revista Physical Review Letters.

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Monisha Ravisetti es la editora de astronomía de Space.com. Cubre agujeros negros, explosiones de estrellas, ondas gravitacionales, descubrimientos de exoplanetas y otros enigmas ocultos en la estructura del espacio y el tiempo. Anteriormente, fue redactora científica en CNET y, antes de eso, informó para The Academic Times. Antes de convertirse en escritora, fue investigadora de inmunología en el Centro Médico Weill Cornell de Nueva York. Se graduó de la Universidad de Nueva York en 2018 con una licenciatura en filosofía, física y química. Pasa demasiado tiempo jugando ajedrez en línea. Su planeta favorito es la Tierra.

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