El telescopio espacial de rayos Gamma Fermi, desvela fulguraciones solares ocultas.

Puesto en órbita el 11 de junio de 2008 a bordo de un cohete Delta II (Vídeo del lanzamiento aquí), honrando al físico italiano Enrico Fermi, el observatorio espacial de rayos gamma Fermi, ha observado luz de alta energía procedente de fulguraciones solares ubicadas en la parte posterior del Sol,  lo que debería bloquear la luz directa de estos eventos. Esta aparente paradoja proporciona a los físicos solares  una herramienta única para investigar cómo las partículas cargadas se aceleran a casi la velocidad de la luz y se mueven a través del sol durante las fulguraciones solares.

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“Fermi está observando rayos gamma desde el disco solar frontal, pero la emisión es producida por corrientes de partículas emitidas de las fulguraciones solares en la parte posterior del sol”, dijo Nicola Omodei,  investigador de la Universidad de Stanford, en California. “Estas partículas deben viajar unas 300.000 millas  en unos cinco minutos después de la fulguración para producir esta luz”.

Nicola Omodei presentó estos hallazgos el lunes 30 de enero en la reunión de la American Physical Society en Washington, y el artículo que describe los resultados es publicado en línea en  el 31 de enero.

El telescopio espacial Fermi ha duplicado el número de estos raros eventos, llamados fulguraciones solares detrás del limbo, desde que comenzó a escanear el cielo en 2008. Su Telescopio de Área Grande (LAT) ha capturado rayos gamma con energías que alcanzan los 3.000 millones de electrón-voltios, unas 30 veces mayores que la luz más enérgica previamente asociada con estas fulguraciones “ocultas”.

Gracias a la misión espacial STEREO (Observatorio de las Relaciones Terrestres Solares) de la NASA, que monitorizan el lado solar posterior,  cuando ocurrieron las erupciones, los eventos de Fermi marcan la primera vez que los científicos tienen imágenes directas de fulguraciones solares asociadas con rayos gamma de alta energía.

triptych of satellite solar flare observations

Estas fulguraciones solares fueron fotografiadas en luz ultravioleta extrema por los satélites STEREO de la NASA, que en ese momento estaban observando el disco solar posterior. Los tres eventos lanzaron eyecciones de masa coronal rápida (CMEs). Aunque el Telescopio Espacial de Rayos Gamma de la NASA no pudo ver las fulguraciones directamente, detectó rayos gamma de alta energía de todos ellos. Los científicos piensan que las partículas aceleradas por las CME llegaron a el lado frontal de la Tierra hacia el Sol y produjo los rayos gamma. La imagen central procede de la nave espacial STEREO Ahead, las demás son de STEREO Behind.
Créditos: NASA / STEREO

“Las observaciones del instrumento LAT de Fermi, continúan teniendo un impacto significativo en la comunidad de física solar por derecho propio, pero la adición de las observaciones de STEREO proporciona información extremadamente valiosa de cómo se ajustan al panorama general de la actividad solar”, dijo Melissa Pesce-Rollins,  investigadora del Instituto Nacional de Física Nuclear en Pisa, Italia, y coautora del artículo.

Los destellos ocultos ocurrieron el 11 de octubre de 2013, el 6 de enero y el 1 de septiembre de 2014. Los tres eventos se asociaron con eyecciones de masa coronal rápida (CMEs), donde miles de millones de toneladas de plasma solar se lanzaron al espacio. La CME del evento más reciente se movía a casi 5 millones de millas por hora (8.046.720 Km/h.) mientras salía del sol. Los investigadores sospechan que las partículas aceleradas en la vanguardia de las CME, fueron las responsables de la emisión de rayos gamma.

Imágenes combinadas del Observatorio de la Dinámica Solar de la NASA (SDO centro) y del Observatorio Solar y Heliosférico de la NASA / ESA (SOHO rojo y azul) muestran la impresionante eyección de masa coronal partiendo del lado posterior del sol el 1 de septiembre de 2014. Esta nube masiva contenía probablemente partículas aceleradas que más tarde produjeron los rayos gamma que Fermi detectó.
Créditos: NASA / SDO y NASA / ESA / SOHO

 

Las grandes estructuras del campo magnético solar pueden conectar el punto de la aceleración con una parte distante de la superficie solar. Debido a que las partículas cargadas deben permanecer unidas a las líneas de campo magnético, el equipo de investigación piensa que las partículas aceleradas en la CME viajaron al lado visible del sol a lo largo de estas líneas de campo magnético que conectan ambos lugares. A medida que las partículas impactaron la superficie, generaron emisión de rayos gamma a través de una variedad de procesos. Se cree que un mecanismo prominente en las colisiones de protones dan lugar a una partícula llamada pión, que se descompone rápidamente en rayos gamma.

En sus primeros ocho años de misión, Fermi ha detectado emisiones de alta energía de más de 40 fulguraciones  solares. Más de la mitad de estos eventos se clasifican como moderados, o clase M. En 2012, Fermi capturó la emisión de mayor energía jamás detectada desde el sol durante una poderosa llamarada de clase X, de la cual la el instrumento LAT detectó rayos gamma de alta energía durante más de 20 horas de grabación.

De todos los fotones de alta energía emitidos hacia nosotros desde el universo, probablemente ningunos son más desconcertantes que los emitidos por las explosiones de rayos gamma, y estos procesos de emisión también existen en nuestra estrella, y desempeñan un papel importante para la física solar y por ende para la meteorología espacial.

El telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA es una asociación de astrofísica y física de partículas, desarrollada en colaboración con el Departamento de Energía de Estados Unidos y con importantes contribuciones de instituciones académicas y socios en Francia, Alemania, Italia, Japón, Suecia y Estados Unidos.

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Fuente origen: https://phys.org/news/2017-01-fermi-gamma-rays-hidden-solar.html Traducción y adaptación por GAME.

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