Científicos en astrofísica han informado recientemente en un artículo publicado en la revista Physical Review Letters sobre la detección de la luz más energética que jamás se haya visto emanar del Sol. El equipo internacional que descubrió esta luz, conocida como rayos gamma, también halló que es inusualmente brillante.
Aunque esta luz de alta energía no llega a la superficie terrestre, estos rayos gamma dejan una firma distintiva que fue identificada con el Observatorio de Agua Cherenkov de Alta Altitud (HAWC, por sus siglas en inglés).
“Ahora contamos con técnicas de observación que eran impensables hace unos años”, declara Mehr Un Nisa, autor principal del estudio e investigador postdoctoral en la Universidad de Michigan State. “A estas energías específicas, otros telescopios terrestres no pueden observar el sol porque solo funcionan en la noche”, agrega.
En vez de parecerse a los telescopios convencionales, el HAWC luce muy distinto. En lugar de un tubo con lentes de vidrio, HAWC usa una red de 300 tanques grandes llenos de agua, cada uno conteniendo unas 200 toneladas métricas de agua. Esta red se ubica entre dos picos de volcanes inactivos en México, a más de 4.000 metros sobre el nivel del mar.
Desde esta perspectiva, el HAWC puede observar las consecuencias de los impactos de los rayos gamma en la atmósfera terrestre. Estas colisiones crean lo que se conoce como cascadas aéreas, una especie de explosiones de partículas invisibles a simple vista.
La energía del rayo gamma original se libera y se redistribuye entre los fragmentos nuevos, los cuales consisten en partículas de menor energía y luz. Estas partículas, y las nuevas partículas que generan a medida que descienden, son las que HAWC puede “ver”.
Cuando las partículas de la cascada interactúan con el agua en los tanques de HAWC, generan lo que se conoce como radiación Cherenkov, detectable por los instrumentos del observatorio.
Los rayos gamma que Nisa y sus colegas observaron tenían alrededor de 1 teraelectronvoltio (TeV). No solo fue sorprendente este nivel de energía, sino también la cantidad de rayos gamma que detectaron.
A mediados de los años noventa, los científicos predijeron que el Sol podría producir rayos gamma cuando los rayos cósmicos de alta energía (partículas aceleradas por fuentes cósmicas como agujeros negros o supernovas) colisionaran con los protones solares. Sin embargo, también hipotetizaron que sería poco común observar estos rayos gamma llegar a la Tierra.
Ahora, por primera vez, el equipo ha demostrado que las energías de los rayos gamma del sol se extienden en el rango de TeV, hasta casi 10 TeV, que parece ser el límite.
El descubrimiento, por ahora, genera más interrogantes que respuestas. Los científicos del sol ahora se preguntan cómo exactamente estos rayos gamma alcanzan energías tan altas y qué papel desempeñan los campos magnéticos solares en este fenómeno, según Nisa.