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Jueves, 29 septiembre 2016
Astrofísica

El misterio de los rayos X de origen desconocido y alta energía

El cosmos está lleno de señales de luz que el ojo humano es incapaz de ver, como por ejemplo las emisiones infrarrojas liberadas por estrellas calientes, o el resplandor del fondo cósmico de microondas que se percibe en cada dirección del firmamento. Parte de esta luz invisible para el ojo humano se presenta en forma de rayos X.

 

Un mecanismo de generación de rayos X que ha suscitado fuertes debates en las últimas décadas es el de intercambio de cargas. Este proceso se da en interacciones de iones con moléculas o átomos neutros. La transferencia de uno o más electrones a un ion en un estado excitado es seguida por un proceso de "relajación" del ion al reducirse la carga como consecuencia de los electrones capturados, y ello puede provocar la emisión de fotones, cuya composición espectral presenta rasgos característicos de los iones implicados.

 

Hace varios años, con el vuelo del cohete sonda DXL (siglas en inglés de Diffuse X-ray emission from the Local galaxy), se obtuvieron datos reveladores sobre algunas de estas fuentes de rayos X. La misión estaba diseñada para lograr estimar de manera fiable cuál es la contribución que el intercambio de cargas debido al viento solar hace al fondo difuso de rayos X, y cuál es la debida a la Burbuja Caliente Local, una zona teórica de material interestelar que rodea a nuestro sistema solar. Ello debería ayudar a despejar algunas dudas sobre las propiedades de dicha burbuja, y a su vez esto podría conducir a un mejor conocimiento de la historia inicial de nuestro vecindario solar.

 

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Cohete sonda lanzado desde el campo de misiles de White Sands en Nuevo México, Estados Unidos, para estudiar la fuente de ciertos rayos X observados cerca de la Tierra. (Foto: White Sands Missile Range, Visual Information Branch)

 

El fondo difuso de rayos X, descubierto hace medio siglo, es un resplandor en la banda de los rayos X que se percibe observando el cosmos en cualquier dirección. Mirándolo en luz visible, se aprecian estrellas, nebulosas, galaxias y demás sobre un fondo oscuro. Mirando en rayos X se perciben muchos de estos mismos objetos celestes pero no sobre un fondo oscuro sino sobre un fondo que posee de por sí un cierto brillo.

 

Los análisis de datos del DXL hechos en un nuevo estudio confirman varias ideas sobre el origen de algunas de estas emisiones de rayos X. Pero también plantean un nuevo enigma.

 

Las dos fuentes conocidas de emisión de rayos X por intercambio de cargas son el viento solar (el tenue "mar" de material solar que llena el sistema solar) y la Burbuja Caliente Local.

 

El equipo del físico Massimiliano Galeazzi, de la Universidad de Miami en Florida, Estados Unidos, ha comprobado que la aportación del viento solar es, como mucho, de alrededor del 40 por ciento de los rayos X por intercambio de cargas. Podría llegarse a la conclusión de que el resto proviene de la Burbuja Caliente Local, pero se han detectado emisiones de rayos X de alta energía cuyas características no encajan en absoluto con las del mecanismo del viento solar ni con el de la citada Burbuja.

 

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