Los científicos ya “no se asombran de nada” en relación a la Voyager 1, desde que en diciembre de 2004 comenzó investigaciones en áreas tan remotas que no cabían más que especulaciones, y dónde los modelos físicos y matemáticos concebidos, empiezan a mostrar realidades insospechadas.
Ocho años después de entrar en la heliopausa (donde el viento solar se detiene y se une con el procedente de otras estrellas), el Voyager 1 reporta rayos cósmicos inesperados, y velocidades alteradas por efecto de fenómenos aún desconocidos.
En la fase más interesante de su viaje, los datos que Voyager envía a la Tierra hablan de súbitas tormentas de rayos cósmicos, cada vez menos influencia de las partículas de baja energía propias del Sistema Solar (LECP, por sus siglas en inglés) y evidencias de que su medio ambiente ha cambiado.
El equipo que sigue la evolución de la sonda informó que está en una región en la que las partículas originadas en el Sol bordean el espacio interestelar. A 18.500 millones de kilómetros de la Tierra, los campos magnéticos de nuestra estrella interactúan con los de las demás, y las partículas de las heliosfera acusan recibo de esas fuerzas rebotando en todas direcciones.
Estudiando esos movimientos que los científicos concluyeron que “las partículas de baja energía toman la rampa de salida hacia el espacio interestelar”, aunque se negaron a dar precisiones sobre la frontera del Sistema Solar.
Durante la reunión de la Unión Geofísica Americana (AGU por sus siglas en inglés), Stamatios Krimigis -investigador a cargo del estudio de tales partículas- dijo: “Necesitamos entender lo que los instrumentos nos están diciendo y solo el tiempo podrá confirmar si nuestras interpretaciones sobre esa frontera son correctas”.
Los científicos revelaron que sus modelos teóricos fueron destrozados por Voyager.
Pero la nota saliente es la constante sorpresa que genera cada paso que ha dado la sonda en regiones inexploradas: “Ninguno de nuestros modelos teóricos predice ninguna de las observaciones realizadas por Voyager durante los últimos diez años, por lo que no tenemos una guía de los podemos esperar”, confesó.
Desde aquel 20 de agosto de 1977, Voyager I y su sucesora Voyager II (lanzada el 15 de septiembre) han visitado Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Ahora, todo lo que visiten tendrá nombres mucho menos familiares al oído humano.
Rayos cósmicos
Los rayos cósmicos son partículas que llegan desde el espacio y bombardean constantemente al sistema solar desde todas las direcciones. La mayoría de estas partículas son núcleos de átomos o electrones. Algunas de ellas son más energéticas que cualquier otra partícula observada en la naturaleza. Los rayos cósmicos ultra-energéticos viajan a una velocidad cercana a la de la luz y tienen cientos de millones de veces más energía que las partículas producidas por cualquier acelerador en el mundo.
Nadie sabe cuáles son las fuentes de los rayos cósmicos ultra-energéticos. La mayoría de las partículas de rayos cósmicos de baja energía que llegan a la Tierra provienen de algún sitio dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Éstos se cree que provienen de la explosión de estrellas llamadas supernovas. Sin embargo, la mayoría de las partículas de rayos cósmicos ultra-energéticos probablemente provengan de fuentes fuera de la Vía Láctea, pero ¿de dónde?
Los rayos cósmicos pueden ser detectados indirectamente en la superficie de la Tierra, observando cascadas de partículas que se producen en el aire. Una cascada ocurre cuando una partícula de alta velocidad choca con una molécula de aire. Fragmentos de esta colisión a su vez chocan con otras moléculas de aire, en una lluvia que continua hasta que la energía de la partícula original se encuentra destruida entre millones de partículas cayendo sobre la tiera.
Midiendo estas cascadas, las propiedades de la partícula o rayo cósmico original pueden ser estudiadas por los científicos.
Diferentes doctrinas esotéricas han advertido acerca de la existencia de esta clase de rayos, que podrían generar fuertes cambios en el sistema solar y, por ende, en la Tierra. Una de las más conocidas y actuales es la que promueven creencias new age sobre una alineación galáctica pronosticada por los Mayas como el fin de la cuenta larga de su calendario, que se termina el próximo 21 de diciembre según algunas interpretaciones.
Nuevos rayos
Días atrás, astrónomos europeos anunciaron que descubrieron una fuente nueva de rayos cósmicos procedente de las proximidades del cúmulo estelar Arches, cercano al centro de la Vía Láctea.
Según los investigadores, estas partículas se aceleraron mediante la onda de choque generada por decenas de miles de estrellas jóvenes desplazándose a una velocidad cercana a los 700 000 km/h. La peculiaridad de este descubrimiento radica en que el origen de estas partículas es distinto al de los rayos cósmicos que halló hace exactamente cien años Victor Hess y que se originan en las supernovas. Los resultados de su trabajo se han publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.
El descubrimiento, realizado por investigadores del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS) y del Comisariado de la Energía Atómica de Francia y las Energías Alternativas (CEA), fue posible gracias al satélite astronómico de rayos X europeo XMM-Newton. Éste posee además la particularidad de ser el mayor satélite científico jamás construido en Europa. Los espejos de su telescopio son de los más potentes del mundo y la sensibilidad de sus cámaras permite observar el espacio con mucho mayor detalle que cualquier otro satélite de rayos X anterior a él.
El físico austríaco Victor Franz Hess descubrió hace cien años los rayos cósmicos al percatarse de la existencia de una radiación ionizante de origen extraterrestre. Cuando cierto tipo de estrellas estalla al final de su ciclo de vida se produce una supernova que expulsa materia a velocidades supersónicas.
La onda de choque generada acelera las partículas del entorno, provocando que algunos núcleos atómicos cobren una energía cinética muy alta que les permite alcanzar la atmósfera terrestre.
Los rayos cósmicos de baja energía -aquellos cuya energía cinética es menor a 500 millones de electronvoltios- no se detectan fácilmente en las cercanías de la Tierra debido a que el viento solar evita que entren en la heliosfera.
Por esta razón no se conocen en profundidad ni su composición química ni su flujo fuera del Sistema Solar, si bien los datos sugieren que su función en la Vía Láctea es relevante. Por ejemplo se sugiere que la ionización y el calentamiento que provocan en las nubes interestelares más densas podrían regular la formación de estrellas.
El equipo de astrónomos referido comenzó su investigación mediante el estudio de la emisión de rayos X que en teoría debía generarse por los rayos cósmicos de baja energía del medio interestelar. A continuación buscaron indicios de esta emisión teórica en los datos de rayos X obtenidos por XMM-Newton desde su lanzamiento en 1999.
El análisis de las propiedades de las emisiones de rayos X procedentes del hierro interestelar obtenidas por el satélite reveló los rastros de una población de iones de gran tamaño y dotada de gran velocidad situada en las cercanías del cúmulo Arches, a cerca de cien años luz del centro de la Vía Láctea. Los astrónomos calcularon que las estrellas de este cúmulo se desplazan al unísono a una velocidad cercana a los 700 000 km/h.
Por tanto, casi con toda probabilidad, los rayos cósmicos se produjeron en la colisión a alta velocidad del cúmulo estelar con una nube de gas interpuesta en su camino. En esta región concreta la densidad energética de los iones acelerados es unas mil veces mayor que la de los rayos cósmicos en el entorno del Sistema Solar.
Gracias a este estudio, se ha logrado todo un hito: descubrir por primera vez la presencia de una fuente importante de rayos cósmicos de baja energía fuera del Sistema Solar. En él se muestra que las ondas de choque de la supernova no son el único fenómeno capaz de otorgar una aceleración masiva a los núcleos atómicos de la Vía Láctea.
Los resultados obtenidos posibilitan la identificación de fuentes de iones nuevas en el medio interestelar, lo cual podría aumentar el conocimiento que se posee sobre la influencia de estas partículas de energía en la formación de estrellas.