El Superman de la astronomía que nos atraviesa con su mirada

Los rayos-X no son otra cosa que una parte de la radiación del espectro electromagnético que es tan energética que penetra la materia. En astronomía utilizamos la emisión en rayos-X para estudiar a los astros porque nos permite penetrar a zonas muy internas atravesando casi cualquier medio. Se sabía desde hacía mucho tiempo de la existencia de los rayos-X. Sin embargo, nadie intentó estudiarla en astronomía hasta el último medio siglo porque se creía que los astros no tenían fenómenos tan poderosos como para producirla. Esto cambió gracias al empeño del investigador Ricardo Giacconi, que insistió en la necesidad de abrir una nueva área de la astronomía dedicada al estudio de esta emisión en rayos-X.

Hay serias dificultades técnicas para detectar los fotones que producen la emisión de rayos-X. En primer lugar, además de ver dentro de muchos cuerpos, es altamente nociva para el ser humano. De hecho, la vida se sostiene en la tierra porque la atmósfera nos protege completamente de ellos, por lo que es necesario utilizar satélites para detectarlos. Además, contar estos fotones es una tarea difícil porque, siguiendo el mismo principio por el que Superman es capaz de ver debajo de la ropa de Lois Lane, atraviesan muchos de los materiales sin detenerse para ser cuantificados. Giacconi fue premio Nobel de Física en 2002 por su empeño en diseñar ingeniosos telescopios capaces de desviar los fotones de rayos-X y detectarlos desde satélites espaciales.

Todas las dificultades no han impedido que se avance enormemente gracias a satélites como BeppoSAX, Rosita, ASCA, XMM-Newton, Chandra, Suzaku, NuSTAR, o eROSITA. Muchos de estos están activos en la actualidad, siendo poderosas fuentes de información de estos procesos tan energéticos del Universo. En el futuro más cercano está un satélite de rayos-X muy especial: XRISM (ver figura ilustrativa). Es una colaboración entre varias agencias espaciales del mundo (europea, japonesa y estadounidense, principalmente) para lanzar un nuevo y mejorado sistema de detección de rayos-X. XRISM, que planea estar en el espacio hacia finales de este año, es el segundo intento de lanzar esta misión, siendo el primero el satélite Hitomi. Desafortunadamente tuvo problemas técnicos a las pocas semanas de su lanzamiento que produjeron que girara sobre sí mismo hasta despedazarse por completo.

XRISM va a tener un instrumento que se llama micro-calorímetro. Este dispositivo permitirá medir la energía de los fotones a través del calor que desprenden las reacciones químicas al impactar el fotón de rayos-X en un material. La ventaja de este método es que podremos saber la energía del fotón con un nivel de detalle sin precedentes. Así, el satélite XRISM va a ser capaz de estudiar los movimientos del gas oculto para nosotros (gracias a la visión de rayos-X), entendiendo si rota, cae o es expulsado, y a qué velocidad se mueve.

En el poquísimo tiempo de vida del satélite Hitomi, se pudo observar solamente un objeto astronómico con este micro-calorímetro. Se trata del centro del cúmulo de galaxias Perseus, que en rayos-X tiene espectaculares señales de gas del cúmulo calentado a enormes temperaturas por un viento lanzado desde el núcleo de la galaxia central. Esto genera las impactantes burbujas que se ven en la figura y que gracias a Hitomi ahora sabemos que se mueven a velocidades de tan solo 100 km/s. Se esperaban velocidades muchísimo mayores asociadas a un medio con muchos torbellinos para sostener todas estas impresionantes burbujas de gas caliente. Con la visión de rayos-X de nuestro nuevo superhéroe XRISM, resolveremos este y otros enigmas de los objetos astronómicos más energéticos y escondidos del Universo.

Omaira González Martín

*Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez