Compartir

Cuando la NASA lanzó el telescopio de rayos X Chandra, en julio de 1999, los científicos estaban ansiosos por ver los escenarios más violentos y fogosos del universo. Los instrumentos sensibles del telescopio registran los rayos X producidos cuando la materia se calienta a millones de grados, bien sea por colisiones en gravedad extrema o por fuerzas explosivas violentas.

Normalmente, para que un objeto celestial sea detectado por Chandra, necesita estar caliente, realmente caliente. Sin embargo, el instrumento de observación detectó emisión de rayos X de uno de los cuerpos más fríos del universo: los cometas.

Astrónomos captan cuando un agujero negro expulsa material intergalactico

Indudablemente esto provocó asombro y desconcierto, y desde entonces ha sido materia de debate entre la comunidad científica.

Pero una nueva investigación realizada por un equipo de investigadores que incluyó personal de la Instalación Central Láser del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC), y del Laboratorio Espacial Rutherford Appleton, en Reino Unido, ha resuelto la incógnita de por qué los cometas que viajan a través del espacio emiten rayos X.

Cuando los cometas viajan por el sistema solar, interactúan con la radiación, el viento y el campo magnético del Sol. Esta interacción produce una atmósfera visible alrededor del cometa, la característica cola cometaria, y en algunos casos produce rayos X.

Estos rayos X se generan en el lado del cometa que da hacia el Sol, donde el viento solar impacta la atmósfera cometaria formando un arco de choque.

Para investigar cómo un cometa puede emitir rayos X, un equipo de científicos realizó experimentos en el Laboratorio para el Uso de Láser Intensos (LULI, por sus siglas en francés) ubicado en París, donde replicaron la interacción del viento solar con un cometa.

Los investigadores del STFC idearon un modelo para la interacción del viento solar con el cometa. Esto incluyó el modelo teórico para la generación de turbulencias de plasma, la aceleración de electrones por la turbulencia y la emisión de rayos X de los electrones acelerados.

Para los experimentos, el equipo de investigación disparó rayos láser sobre una lámina de plástico, que explotó, causando que una corriente de electrones e iones fuera expulsada, formando un flujo de alta velocidad de gas ionizado (plasma) que simulaba el viento solar.

Este “flujo de plasma” luego impactó sobre una esfera sólida, el llamado cometa de laboratorio, colocado a casi un centímetro de la lámina de plástico, lo cual representó lo que sucede cuando un cometa real pasa a través del sistema solar.

Trump quiere crear una 'Fuerza Espacial' militar

Los investigadores encontraron que los electrones se calientan a alrededor de un millón de grados por la turbulencia del plasma. Estos electrones calientes son responsables de emitir rayos X, pero sólo en presencia de un campo magnético.

El profesor Robert Bingham, investigador del STFC y coautor de la investigación expresa: “Estos resultados experimentales son importantes ya que proporcionan evidencia directa de laboratorio de que los objetos que se mueven a través de plasmas magnetizados pueden ser zonas de aceleración de electrones. Además, también se confirmó la fidelidad de los modelos teóricos desarrollados por el equipo.”

Además de dar respuesta a una incógnita de larga data, esta investigación permite poner a prueba nuestra comprensión de cómo los rayos cósmicos se aceleran a altas energías, en un ambiente controlado. Algo que no es fácil de hacer directamente en el espacio.

Referencia: Electron acceleration by wave turbulence in a magnetized plasma, Nature Physics (2018). DOI: 10.1038/s41567-018-0059-2

Síguenos también en Twitter, Facebook, Flipboard, o por Email.