Las naves Voyager siguen dando sorpresas: detectan una nueva física en el medio interestelar

Ahora mismo, las Voyager se encuentran explorando el espacio interestelar (desde 2012, en el caso de la Voyager 1, y desde 2017, en el caso de la Voyager 2), en una región situada más allá de la heliosfera , la «burbuja» delimitada por el campo magnético y el viento solares, que rodean a todos los planetas de nuestro vecindario cósmico. A pesar de que pueda parecer un lugar tranquilo, alejado de las interacciones de los planetas y de nuestra estrella, las sondas hermanas están revelando todo lo contrario: el viento solar deja de arreciar, pero incluso hasta allí llegan una especie de «tsunamis» en forma de ondas de choque provocadas por las eyecciones coronales de masa de nuestro Sol. Es decir, las explosiones más virulentas que se dan en la superficie solar arrojan una nube magnética de plasma al espacio con tanta fuerza que llegan a influir incluso más allá de la heliosfera, según han detectado las Voyager.

Pero las consecuencias no acaban ahí: astrofísicos de la Universidad de Iowa acaban de detectar que estas ondas de choque también son capaces de acelerar los electrones de los rayos cósmicos , desvelando un mecanismo nunca visto. En concreto, los investigadores han hallado que estas ráfagas de electrones son una « avanzadilla » acelerada: los electrones viajan casi a la velocidad de la luz, unas 670 veces más rápido que las ondas de choque producidas por el Sol que inicialmente las impulsaron. Días después, los sensores de las naves detectaron oscilaciones de ondas del plasma interestelar , causadas por electrones de menor energía. Y, finalmente, en algunos casos, se registró la propia onda de choque hasta un mes después de la primera señal. Es decir, estos fenómenos poseen tal virulencia que aceleran los rayos cósmicos y se propagan más allá de la heliosfera, el reino regido por el Sol.

Los investigadores creen que estos rápidos electrones de los rayos cósmicos «rebotaron» sobre el campo magnético de la propia onda de choque para ser después acelerados con su propio movimiento, igual que ocurrió con los «tsunamis» que detectaron las Voyager. Después, volvieron a ganar velocidad cuando pasaron a través del campo magnético interestelar, acelerándose aún más . «Los electrones reflejados luego giran en espiral a lo largo de las líneas del campo magnético interestelar, ganando velocidad a medida que aumenta la distancia entre ellos y la onda de choque», explican.

«Lo que vemos aquí por primera vez es un mecanismo por el cual la onda de choque contacta con las líneas del campo magnético interestelar, reflejando y acelerando algunos de los electrones de los rayos cósmicos», explica Don Gurnett , profesor emérito de física y astronomía en la Universidad de Iowa y autor del estudio. «Esto es un nuevo mecanismo».

El descubrimiento podría ayudar a los físicos a comprender mejor la dinámica detrás de las ondas de choque y la radiación cósmica que provienen de erupciones estelares y supernovas. Además, poder entender estos mecanismos sería vital para las próximas misiones humanas a la Luna o a Marte : durante sus paseos pueden estar expuestos a concentraciones de rayos cósmicos que exceden con creces las que experimentamos en la Tierra.

«La idea de que las ondas de choque aceleran las partículas no es nueva», afirma no obstante Gurnett, que continúa: «Todo tiene que ver con cómo funciona, con el mecanismo. Y el hecho de que lo detectamos en un nuevo reino, el medio interestelar, que es muy diferente al viento solar donde se han observado procesos similares. Nadie lo ha visto con una onda de choque interestelar, en un medio prístino completamente nuevo».