Inconsistencias con los rayos gamma del Sol sorprenden a los científicos

NASA / JPL

El sol es mucho más extraño de lo que pensábamos. Un reciente estudio de 9 años, pre publicado en ArXiv, ha encontrado una caída inesperada en los rayos gamma de baja energía de nuestra estrella y muchos más rayos gamma de alta energía de los que predice la teoría. Los astrónomos  no están seguros de lo que está pasando.

Los rayos gamma se producen constantemente en el sol cuando los protones de alta energía de los rayos cósmicos se estrellan contra las partículas de gas en la atmósfera solar. El campo magnético del sol dirige las trayectorias de estos protones, arrojando algunos de los rayos gamma resultantes hacia la Tierra donde podemos detectarlos.

Durante el estudio, se analizó la data del Telescopio Espacial de Rayos Gamma de Fermi tomados de 2008 a 2017. El equipo, dirigido por John Beacom en la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, encontró rayos gamma con energías que van desde aproximadamente 1 gigaelectronvoltio (GeV) hasta aproximadamente 200 GeV. Pero entre 32 y 56 GeV, hubo una caída abrupta: había solo la mitad de rayos gamma en esas energías que el promedio de todas las energías.

"Parece inexplicable, aleatorio y extraño", dice el miembro del equipo Kenny Ng en el Instituto de Ciencia Weizmann en Israel. "En términos de escala de energía, no hay nada especial en 30-50 GeV" añadió.

Posibles explicaciones

Los investigadores encontraron varias explicaciones posibles, pero ninguna de ellas parece estar en lo cierto, dicen. Sugieren que el campo magnético del Sol podría potencialmente enfocar la radiación de mayor energía mediante la recopilación de rayos cósmicos desde todas las direcciones y solo reemitiendo rayos gamma en la dirección en que está girando.

Sin embargo ninguna otra observación indica ese tipo de geometría del campo magnético solar. En cuanto a los rayos gamma de menor energía, los autores dicen que algunos pueden ser absorbidos por el gas dentro del sol, pero admiten que los rayos gamma interactuarían con ese gas tan raramente que parece poco probable.

La otra opción, podría ser que el telescopio tenga solo un problema. El detector está blindado contra partículas cargadas para evitar contaminar los datos, pero los neutrones que el sol también emite, que no tienen carga como los rayos gamma, podrían pasar furtivamente e interferir con el análisis.

Por otro lado, si la caída fuera simplemente al final del espectro, no sería tan extraño: muchos fenómenos astronómicos tienen energías máximas por encima de las cuales caen. Pero el hecho de que los rayos gamma vuelvan a estar por encima de 50 GeV, y que haya incluso más de ellos a altas energías que a niveles bajos, es inesperado. "Cuanto mayor es la energía del rayo gamma, más difícil es volverla a generar", dice Beacom. "Pero el proceso de convertir rayos cósmicos en rayos gamma parece ser más eficiente a energías más altas, no a menos. No tiene sentido", añade.

Segev BenZvi en la Universidad de Rochester en Nueva York, que no participó en el estudio, dice que otros experimentos están tratando de hacer coincidir estas observaciones para ver si las extrañas características persisten. "El estudio de este exceso de rayos gamma nos llevará a nuevas comprensiones de las estructuras del campo magnético del sol, y no tengo idea de lo que van a ser", dice. "Será realmente interesante ver cuánto de esto se repite en los próximos años", finaliza.

Aunque durante mucho tiempo se creyó que nuestra estrella era especial, la verdad es que el Sol es una estrella como cualquier otra. Al menos esa es la conclusión a la que llegó  un investigador de la Universidad de Montreal (Canadá), quien encontró que era cíclica como cualquier otra estrella conocida.

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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