Ilustración artística de la burbuja local caliente, con el Sol en el centro. Crédito: NASA.
El cielo nocturno es relativamente oscuro a la vista humana. La luz visible atraviesa el cosmos desde las estrellas, nebulosas y galaxias, hasta llegar a la Tierra. Sin embargo, el cielo nocturno visto por un detector de rayos X brilla débilmente.
El origen del resplandor de rayos X suaves que impregna el cielo ha sido muy discutido durante los últimos 50 años. Pero nuevos hallazgos muestran que proviene tanto desde dentro como fuera del Sistema Solar.
Décadas de mapeo del cielo en rayos X con energías alrededor de los 250 electronvoltios –unas 100 veces la energía de la luz visible- revelaron una emisión suave en todo el cielo. Y los científicos han buscado su fuente durante mucho tiempo.
En un comienzo, los astrónomos propusieron una “burbuja local de gas caliente” –probablemente forjada por la explosión de una supernova cercana durante los últimos 20 millones de años- para explicar el fondo de rayos X. Mejores mediciones dejaron más claro que el Sol se encuentra dentro de una región donde el gas interestelar está inusualmente disperso.
Pero la explicación de la burbuja local fue desafiada cuando los astrónomos notaron que los cometas eran una inesperada fuente de rayos X suaves. De hecho, este proceso, conocido como “intercambio de carga del viento solar”, puede ocurrir cuando los átomos interactúan con los iones del viento solar.
Después de este descubrimiento, los astrónomos voltearon su vista hacia el interior del Sistema Solar y comenzaron a preguntarse si el fondo de rayos X podría ser producido por las partículas ionizadas del viento solar que chocaban con el gas interplanetario difuso.
Para resolver el misterio, un equipo de astrónomos liderado por Massimilliano Galeazzi de la Universidad de Miami desarrolló un instrumento de rayos X capaz de tomar las mediciones necesarias.
Galeazzi y sus colegas reconstruyeron, probaron, calibraron y adaptaron los detectores de rayos X diseñados originalmente por la Universidad de Wisconsin y utilizados en cohetes sonda en la década de 1970. La misión fue llamada DXL (“Diffuse X-ray emission from the Local Galaxy”).
El 12 de diciembre de 2012, DXL fue lanzado desde el Campo de Misiles de Arenas Blancas en Nuevo México a bordo de un cohete sonda Black Brant IX de la NASA. Alcanzó un máximo de altitud de unos 250 km y pasó un total de cinco minutos sobre la atmósfera de la Tierra.
Los datos recolectados muestran que la emisión es dominada por la burbuja local caliente, con un máximo de 40% originándose desde dentro del Sistema Solar.
“Es un descubrimiento importante”, dijo el autor principal Massimiliano Galeazzi en un comunicado de prensa. “Específicamente, la existencia o no existencia de la burbuja local afecta nuestra comprensión de la galaxia en las proximidades del Sol y puede ser utilizada como base para futuros modelos de la estructura de la galaxia”.
Los colores indican la densidad del helio interestelar cerca de la Tierra y su concentración en un cono cuando los átomos neutros responden a la gravedad del Sol (azul es una densidad baja, rojo es alta). Crédito: GSFC.
Ahora está claro que actualmente el Sistema Solar pasa a través de una pequeña nube gas interestelar frío a medida que se mueve por la Vía Láctea.
Los átomos neutros de hidrógeno y helio de la nube se mueven a través del Sistema Solar a unos 90.000 km/h. Los átomos de hidrógeno se ionizan rápidamente, pero los átomos de helio viajan por un camino dominado ampliamente por la gravedad del Sol. Esto crea un cono de concentración –un flujo centrado procedente del Sol- con una densidad mucho mayor de átomos neutros. Estos átomos colisionan fácilmente con los iones de viento solar y emiten rayos X suaves.
La confirmación de la burbuja local caliente es un avance importante en nuestra comprensión del medio interestelar, lo que es crucial para comprender la formación estelar y evolución galáctica.
“El equipo de DXL es un ejemplo extraordinario de ciencia multidisciplinaria, uniendo astrofísicos, científicos planetarios, y heliofísicos”, dijo el coautor F. Scott Porter del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. “Es poco usual, pero muy satisfactorio cuando los científicos con intereses tan diversos se unen para producir resultados tan revolucionarios”.
Fuente: Universe Today
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