El pasado jueves, la agencia estrenó su primer telescopio de rayos X capaz de medir la polarización. Gracias a esta capacidad podría responder a varias preguntas sobre los entornos más caóticos del universo, como qué hay dentro de un agujero negro y cuán brillante puede llegar a ser un púlsar
La semana pasada, la NASA lanzó su nuevo telescopio de rayos X para intentar responder a varias preguntas, como por ejemplo qué hay dentro de un agujero negro y cuán brillante puede llegar a ser un púlsar.
El jueves 9 de diciembre, la agencia lanzó el Explorador por polarimetría de Rayos X (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), conocido como IXPE, en el cohete Falcon 9 del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida (EE. UU.). Será el primer telescopio de rayos X capaz de medir la polarización, una propiedad de la luz que indica la orientación de su energía eléctrica y magnética.
Los rayos X son ondas de luz de alta energía formadas por radiación electromagnética y son especialmente abundantes en el espacio. Gran parte de la luz que vemos en el mundo no está polarizada, lo que significa que está formada por energía eléctrica y magnética sin una dirección específica. La luz polarizada, cuya energía eléctrica y magnética apunta en una sola dirección, resulta útil porque puede contener información sobre los campos magnéticos y la composición química de la materia con la que interactúa.
La misión IXPE cuenta con tres telescopios, cada uno equipado con un conjunto de espejos y un detector capaz de rastrear y medir cuatro propiedades de la luz: su dirección, tiempo de llegada, energía y polarización. Los datos sobre los rayos X entrantes de todos esos detectores se combinan para crear una imagen. Los científicos esperan usar las imágenes de IXPE para mejorar sus teorías sobre diferentes entornos celestes y los objetos que hay dentro de ellos.
Por ejemplo, el explorador podría proporcionar nuevas pistas sobre por qué los agujeros negros giran y revelar más información sobre la estructura única y el comportamiento de algunos objetos astronómicos como la famosa estrella de neutrones nebulosa del Cangrejo, que gira a gran velocidad.
En los próximos dos años, IXPE está configurado para observar más de 50 de los objetos más energéticos conocidos del universo, incluido el agujero negro supermasivo ubicado en el medio de la Vía Láctea. Todos estos objetos emiten rayos X, y la medición de la polarización permitirá a IXPE realizar observaciones detalladas de ellos.
"[IXPE] va a observar el maravilloso conjunto de estrellas de neutrones y sistemas de agujeros negros, [dentro] y fuera de las galaxias", afirma el científico jefe de astronomía de rayos X del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA e investigador principal de IXPE, Martin Weisskopf. Está especialmente interesado en determinar si estos objetos tienen campos magnéticos fuertes, algo que se puede realizar con otros instrumentos, pero que será más fácil con IXPE.
Pero el profesor asociado de la Universidad de Alberta (Canadá) Gregory Sivakoff cree que los descubrimientos de IXPE podrían tener efectos más amplios, particularmente en nuestros conocimientos de los agujeros negros. Y afirma: "Resulta que, en realidad, solo hay tres cosas que se pueden medir en cuanto las propiedades de un agujero negro: su masa, su giro y su carga. Estoy muy interesado en la capacidad de IXPE de brindarnos una nueva forma de medir el giro, y posiblemente incluso comprobar si hay algún cambio en ese giro durante un tiempo determinado".
Los agujeros negros constituyen alrededor del 40 % de la materia oscura del universo, pero los astrónomos no lograron fotografiar uno por primera vez hasta hace poco tiempo. Los datos que proporcionará IXPE ayudarán a determinar si los agujeros negros alguna vez se alimentaron activamente de sus vecinos y facilitará a los científicos el estudio de las partículas que existen alrededor de estos poderosos objetos. Con la polarización de rayos X, también es posible mapear el borde interno de un agujero negro midiendo su momento angular o el giro.
Dado que los agujeros negros supermasivos y las estrellas de neutrones son remanentes de otras estrellas masivas que vivieron rápido y murieron jóvenes, la misión de IXPE también podría darnos una idea de cómo evolucionan las galaxias, añade Sivakoff.
El científico investigador del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT y coinvestigador de IXPE Herman Marshall explica que medir la polarización "es como poner un espejo en la parte invisible de la galaxia". Esperamos que cuando IXPE dirija su mirada hacia las estrellas, a la galaxia no le importe revelar algunos de sus secretos.
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