¿Está por entrar el Sol en una nube galáctica de gas interestelar a un millón de grados?

Científicos del Centro de Investigaciones Espaciales de la Academia Polaca de Ciencias, Laboratorio Nacional Los Alamos, y el Southwest Research Institute y de la Universidad de Boston sugieren que la cinta de emisiones ampliadas de átomos neutros energéticos, descubierta el año pasado por el satélite IBEX de la NASA, se podría explicar por un efecto geométrico que surge debido a la aproximación del Sol al límite entre una nube de gas interestelar local y otra nube de gas muy caliente, llamada la Burbuja Local. Si esta hipótesis es correcta, IBEX está tomando materia de una nube interestelar vecina caliente, a la cual el Sol puede entrar dentro de algunos años.


El primer mapa de todo el cielo de emisiones de átomos neutros energéticos (ENA), obtenido el año pasado por IBEX, mostró un rasgo sorprendente en forma de arco, al que se le llamó la Cinta. Este sorprendente descubrimiento fue anunciado por la NASA como uno de los hallazgos más importantes en la exploración espacial realizado en 2009. Poco después del descubrimiento, se han propuesto seis hipótesis para explicar la Cinta, y todas ellas predicen que teien relación con procesos producidos dentro de la heliosfera o en su vecindad. En un artículo publicado recientemente en Astrophysical Journal Letters, un equipo polaco-estadounidense de científicos, dirigido por el Prof. Stan Grzedzielski del Centro de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Polonia en Varsovia, Polonia, ofrece una explicación diferente. “Observamos la Cinta”, dice Grzedzielski “porque el Sol se está acercando a un límite entre nuestra nube de gas interestelar local y otra nube de gas muy caliente y turbulento”.

Los átomos neutros energéticos, registrados por los detectores de IBEX, nacen de los iones (protones) acelerdos desde la Burbuja Local muy caliente cuando intercambian carga con los átomos relativamente fríos en “evaporación” de la Nube Local Interestelar. Los recientemente creados ENA no tienen carga eléctrica y, por lo tanto, se pueden pasear libremente en línea recta desde su lugar de nacimiento, haciendo caso omiso de los campos magnéticos que podrían obstaculizarlos. Algunos de ellos pueden llegar a la órbita terrestre y ser detectados por IBEX. “Estando la Cinta de ENA creada en los límites de la heliosfera, su lugar de nacimiento estaría relativamente cerca, a sólo un par de cientos de unidades astronómicas”, explica el Dr. Andrzej Czechowski de SRC PAS, uno de los co-autores del artículo . “Según nuestra hipótesis, nacen mucho, mucho más lejos.”

El equipo de científicos polacos y de los EE.UU. indica que la Cinta ENA nace por intercambio de carga eléctrica entre los átomos que “se evaporan” de la Nube Local Interestelar con la cercana Burbuja Local de muy caliente y totalmente ionizado gas. La Burbuja Local es, probablemente, un vestigio de una serie de explosiones de supernova que tuvo lugar hace unos pocos millones de años, y por lo tanto no sólo es muy caliente (al menos millones de grados Kelvin), sino también turbulenta. Los protones en la Burbuja Local cercanos a la frontera con la Nube Local arrancan electrones de los átomos neutros y corren en todas direcciones, algunos de ellos alcanzando el IBEX.

“Si nuestra hipótesis es correcta, entonces, estamos alcanzando los átomos que se originan en una nube interestelar diferente de la nuestra”, dice el Dr. Maciej Bzowski, co-investigador de la misión y jefe del equipo polaco IBEX. Pero debido a que la creación de esos átomos ENA está ocurriendo en toda la capa límite entre las nubes, ¿por qué vemos la Cinta? “Es un efecto puramente geométrico, que se observa porque el Sol está ahora en el lugar exacto, dentro de unos miles de unidades astronómicas de la frontera de nubes”, explica Grzedzielski. “Si el límite nube-nube es plano, o mejor, ligeramente extruido hacia el Sol, entonces se ve más delgado hacia el centro de la Conta y más grueso en los laterales, justo donde vemos el borde de la Cinta. Si fuésemos más lejos de la frontera, no veríamos la cinta de opciones, ya que todos los ENA serían re-ionizados y dispersados en el gas de la Nube Local que interviene”.

El modelo desarrollado por el equipo polaco-estadounidense sugiere que el límite entre la Nube Local y la Burbuja Local podría estar no dentro de unos pocos años luz del Sol, como se creía antes, sino a tan sólo un millar de unidades astronómicas, lo cual es mil veces más cerca. Esto podría significar que el Sistema Solar podría entrar en la Burbuja Local a un millón de grados en el próximo siglo. “No hay nada inusual, el Sol recorre con frecuencia diversas nubes de gas interestelar durante su viaje galáctico”, comenta Grzedzielski. Estas nubes son de muy baja densidad, mucho más baja que el mejor vacío obtenido en los laboratorios de la Tierra. Una vez dentro, la heliosfera se reformará y se puede reducir un poco, y el nivel de radiación cósmica que se introduce en la magnetosfera podría subir un poco, pero nada más. “Tal vez las futuras generaciones tendrán que aprender cómo reforzar mejor sus equipos espaciales contra radiaciones más fuertse”, sugiere Grzedzielski.

IBEX es la última de la serie de misones Small Explorers de bajo costo la NASA, desarrolladas en breve tiempo. El Southwest Research Institute en San Antonio, TX, conduce y ha desarrollado la misión con un equipo de EE.UU. y socios internacionales. El Centro Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, dirige el Programa de Exploradores de Ciencia Espacial de la NASA en Washington DC.