Científicos localizan fuente de rayos gamma en erupciones solares potentes
Investigadores del New Jersey Institute of Technology han descubierto una fuente previamente desconocida de radiación gamma intensa generada durante las erupciones más potentes del sol, resolviendo un enigma de décadas. Publicados el 7 de enero en Nature Astronomy, estos hallazgos podrían mejorar las previsiones meteorológicas espaciales y aclarar cómo las erupciones solares liberan su energía extrema.
El avance identifica una clase recién detectada de partículas de alta energía en la corona solar su atmósfera superior como el origen de las señales de rayos gamma observadas en erupciones mayores. Estas partículas, que alcanzan energías de varios millones de electronvoltios, resultan cientos a miles de veces más energéticas que las partículas típicas de erupciones y viajan cerca de la velocidad de la luz.
" Sabíamos que las erupciones solares producían una señal única de rayos gamma, pero esos datos solos no podían revelar su fuente ni mecanismo de generación", dijo el autor principal Gregory Fleishman, profesor de investigación en física del Centro de Investigación Solar-Terrestre del NJIT. "Al combinar observaciones de rayos gamma y microondas de una erupción solar, hemos resuelto finalmente este misterio".
El equipo del NJIT analizó una masiva erupción X8.2 del 10 de septiembre de 2017, fusionando datos del telescopio espacial Fermi de la NASA y la red de radiotelescopios Expanded Owens Valley Solar Array del NJIT en California. Su análisis pinpointó una región distinta en la atmósfera solar denominada Región de Interés 3 donde señales de microondas y gamma se superponían, indicando una población única de partículas energizadas a millones de electronvoltios.
La modelización avanzada vinculó directamente la distribución energética de estas partículas con el espectro de rayos gamma observado. Los rayos gamma surgen de la radiación de frenado (bremsstrahlung), donde partículas cargadas emiten luz de alta energía al colisionar con materia en la atmósfera solar.
A diferencia de los electrones típicos acelerados en erupciones, cuyo número disminuye al aumentar la energía, esta población recién descubierta destaca con la mayoría de partículas a energías muy altas, señaló Fleishman.
Quedan preguntas clave, como si son electrones o positrones. Insights futuros podrían venir de EOVSA-15, una actualización del array de Owens Valley que añade 15 nuevas antenas y alimentaciones ultra-ancho de banda avanzadas. Dirigido por el profesor de física del NJIT Bin Chen, coautor, el proyecto recibe fondos de la National Science Foundation.
"Medir la polarización en emisiones de microondas de eventos similares podría distinguirlos definitivamente", dijo Fleishman. "Esperamos adquirir esa capacidad pronto con la actualización EOVSA-15".
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