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Científicos detectaron por primera vez cómo una tormenta solar distorsiona un flujo de partículas de ultra alta energía, convirtiéndolas en una herramienta para el sondeo remoto de campos magnéticos.
Abstract
La anisotropía a gran escala de los rayos cósmicos de energías de teraelectronvoltios no había mostrado variabilidad temporal anteriormente. Según datos del observatorio LHAASO, se registró por primera vez una anisotropía transitoria en los flujos de iones. El análisis de mapas horarios de exceso/déficit de intensidad reveló un gradiente que caracteriza la dirección y magnitud de la anisotropía. El 4 de noviembre de 2021, en cuestión de horas, la significancia de la intensificación superó 5σ en cuatro rangos de energía (valores medianos de 0.7 a 3.1 TeV). El gradiente sigue una dependencia ~E^{-0.5}; a ≤1 TeV corresponde a una anisotropía dipolar de al menos un 1% (o más débil de orden superior). Esto abre un nuevo método para estudiar las estructuras magnéticas interplanetarias mediante detectores de gran angular, complementando las mediciones directas de plasma.
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Los rayos cósmicos son como una lluvia torrencial que golpea desde todas direcciones. Pero en cuanto sopla el viento, las gotas cambian de dirección. Así, una tormenta solar —una nube de gas magnetizado procedente del Sol— curva la trayectoria de estas partículas que, normalmente, se precipitan sobre la Tierra de manera uniforme.
Los rayos cósmicos son mensajeros invisibles de galaxias lejanas. En su mayoría, son núcleos atómicos acelerados por explosiones de supernovas u otras catástrofes cósmicas.
El 4 de noviembre de 2021, una tormenta así envolvió el planeta. El observatorio LHAASO, en China, detectó que el flujo de partículas con energías billones de veces superiores a la luz visible se “desvió” temporalmente. Cuanto mayor era la energía, más débilmente respondían las partículas al huracán magnético: una relación simple, parecida a una ley potencial. Estos viajeros tardan millones de años en llegar hasta nosotros, pero la tormenta los desvía en cuestión de horas. Ahora, del mismo modo que las ondas en los charcos revelan el viento, los astrónomos reconstruyen la imagen de los campos magnéticos invisibles en el espacio a partir de la curvatura de los flujos.
🎯 Los rayos cósmicos pueden viajar millones de años antes de entrar en nuestra atmósfera, pero una tormenta solar es capaz de desviarlos en apenas unas horas.
🎬 Arthur C. Clarke describió en su novela “Tormenta solar” una erupción catastrófica; las tormentas reales no son tan peligrosas, pero nos deparan sorpresas como este descubrimiento.
E^\gamma
E — energía de la partícula, γ — exponente, en este caso aproximadamente −0.5
