Los científicos detectan 'más alto

Jul 03, 2023

Más Un Nisa

Al suscribirte, aceptas nuestros Términos de uso y políticas. Puedes cancelar la suscripción en cualquier momento.

El reciente descubrimiento de la luz de mayor energía procedente del Sol ha dejado perplejos a los científicos.

El nuevo descubrimiento se basa en seis años de datos evaluados por investigadores de la Universidad Estatal de Michigan.

Este tipo de luz, conocida como rayos gamma, detectada desde el Sol es mucho más brillante de lo que los científicos habían predicho.

“El sol es más sorprendente de lo que pensábamos. Pensábamos que habíamos descubierto esta estrella, pero ese no es el caso”, dijo Mehr Un Nisa, coautor del estudio, en un comunicado oficial.

El Sol emite energía en varias longitudes de onda, una de las cuales es luz visible que transporta un electrón voltio de energía.

Desde la década de 1990, los científicos han especulado que el Sol podría producir rayos gamma cuando los rayos cósmicos de alta energía de un agujero negro o una supernova chocan con sus protones. Sin embargo, los científicos plantearon la hipótesis de que sería extremadamente raro que estos rayos gamma llegaran a la Tierra.

Sorprendentemente, Nisa y sus colegas descubrieron rayos gamma con una energía inusualmente alta de un billón de electronvoltios, o un teraelectrónvoltio (en resumen, 1 TeV).

“Después de analizar datos de seis años, surgió este exceso de rayos gamma. Cuando lo vimos por primera vez, pensamos; Definitivamente arruinamos esto. El Sol no puede ser tan brillante con estas energías”, dijo Nisa.

En 2011, la llegada del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA resultó en la primera observación de rayos gamma con una enorme energía de más de mil millones de electronvoltios.

La medición de Fermi de los rayos gamma del Sol estimó que la energía máxima era de alrededor de 200 mil millones de electronvoltios.

El nuevo estudio muestra que la energía de los rayos gamma podría superar con creces esta cifra. De hecho, podría extenderse como máximo al rango de TeV, hasta aproximadamente 10 TeV.

Sin embargo, los científicos aún no están seguros de cómo estos rayos gamma adquieren una energía tan extraordinariamente alta.

Jordan A. Goodman/Wikimedia Commons

Según los autores, los rayos gamma dejan "firmas reveladoras" que pueden verse en la atmósfera.

Un especialista en el Observatorio Cherenkov de agua a gran altitud (HAWC) identificó esta señal.

HAWC es diferente al telescopio convencional. Emplea una red de 300 colosales tanques de agua, cada uno con alrededor de 200 toneladas métricas de agua. La red está ubicada en México, a más de 13.000 pies sobre el nivel del mar, entre dos cumbres volcánicas inactivas.

“Desde este punto de vista, se pueden observar las consecuencias de los rayos gamma que impactan el aire en la atmósfera. Estas colisiones crean lo que se llama lluvias de aire, que son un poco como explosiones de partículas imperceptibles a simple vista”, explica el comunicado.

Cuando las partículas de la lluvia llegan al agua de los tanques del HAWC, producen lo que se conoce como radiación Cherenkov, que puede detectarse utilizando el equipo del observatorio.

“Actualmente, el descubrimiento genera más preguntas que respuestas. Los científicos solares ahora se preguntarán cómo exactamente estos rayos gamma alcanzan energías tan altas y qué papel desempeñan los campos magnéticos del Sol en este fenómeno”, concluyeron.

El estudio fue publicado en la revista Physical Review Letters.

Resumen del estudio:

Informamos la primera detección de un flujo de rayos γ de TeV desde el disco solar (6,3σ), basado en 6,1 años de datos del observatorio High Altitude Water Cherenkov (HAWC). El espectro de 0,5–2,6 TeV se ajusta bien a una ley de potencia, dN/dE=A(E/1 TeV)−γ, con A=(1,6±0,3)×10−12 TeV−1 cm−2 s−1 y γ=3,62±0,14. El flujo muestra una fuerte indicación de anticorrelación con la actividad solar. Estos resultados amplían la brillante y dura emisión de GeV del disco observada con Fermi-LAT, aparentemente debido a los rayos cósmicos hadrónicos galácticos que caen sobre los núcleos de la atmósfera solar. Sin embargo, los modelos teóricos actuales no pueden explicar los detalles de cómo los campos magnéticos solares dan forma a estas interacciones. La detección de TeV de HAWC profundiza así los misterios de la emisión del disco solar.