China lanza telescopio espacial para buscar agujeros negros y pulsares

Xinhua  2017:06:16.08:36

China lanzó a las 11:00 de hoy jueves su primer telescopio espacial de rayos X para observar agujeros negros, pulsares y explosiones de rayos gamma mediante un cohete Gran Marcha-4B que despegó desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Jiuquan, en el desierto del Gobi, en el noroeste de China.(Xinhua/Zhen Zhe)

JIUQUAN, 15 jun (Xinhua) -- China lanzó a las 11:00 de hoy jueves su primer telescopio espacial de rayos X para observar agujeros negros, pulsares y explosiones de rayos gamma mediante un cohete Gran Marcha-4B que despegó desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Jiuquan, en el desierto del Gobi, en el noroeste de China.

El Telescopio de Modulación de Rayos X Duros (HXMT, por sus siglas en inglés) , bautizado como Insight, pesa 2,5 toneladas y fue puesto en órbita a 550 kilómetros de la Tierra para entender mejor la evolución de los agujeros negros, los campos magnéticos fuertes y el interior de los pulsares.

Los científicos emplearán el telescopio para estudiar cómo usar los pulsares para la navegación de naves espaciales y buscar explosiones de rayos gamma correspondientes a ondas gravitatorias.

El Insight es el resultado de la sabiduría y los esfuerzos de los científicos chinos de varias generaciones e impulsará el desarrollo de la astronomía espacial y la mejora de la tecnología de detección de rayos X en el espacio de China.

El telescopio puede considerarse un pequeño observatorio en el espacio, ya que lleva un trío de detectores: un telescopio de rayos X de alta energía (HE), uno de media energía (ME) y uno de baja energía (LE), para cubrir una vasta banda de energía de 1 keV a 250 keV, indicó Lu Fangjun, diseñador en jefe de la carga.

Con la base de la técnica de demodulación propuesta por primera vez por Li Tipei, académico de la Academia de Ciencias de China (CAS, según siglas en inglés) en 1993, el HE dispone de un área de detección total de más de 5.000 centímetros cuadrados, la más grande del mundo en término de banda de energía.

"Dado que éste tiene un área de detección más amplia que otras sondas de rayos X, HXMT puede identificar propiedades de fuentes conocidas", explicó Xiong Shaolin, científico del Instituto de Física de Alta Energía de la CAS.

Chen Yong, diseñador principal del LE, indicó que los rayos X de baja energía suelen tener más fotones, así que un telescopio basado en una técnica de enfoque no es adecuado para observar los objetos muy brillantes que emiten rayos X suaves, porque demasiados fotones a la vez pueden derivar en una exposición excesiva.

Pero el HXMT no tendrá ese problema, ya que sus colimadores difunden fotones en lugar de enfocarlos. "No importa cuán brillantes sean las fuentes, nuestro telescopio no se dejará cegar", aseveró Chen.

De acuerdo con Zhang Shuangnan, científico principal del HXMT, los desarrolladores del satélite descubrieron que un juego de detectores de alta energía del HXMT, originalmente diseñados para reducir los ruidos de fondo producidos por las partículas no deseadas, podría ajustarse para observar explosiones de rayos gamma.

La nueva función creativa amplía la banda de observación del satélite a 3 MeV para formar un espectro energético muy bueno, apuntó Zhang.

"Esperamos descubrir nuevas actividades de los agujeros negros y estudiar el estado de las estrellas de neutrones bajo condiciones extremas de gravedad y densidad, y las leyes físicas bajo campos magnéticos extremos. Estos estudios nos permitirán alcanzar nuevos logros en física", añadió.

Comparado con los satélites astronómicos de rayos X de otros países, el HXMT tiene un área de detección más grande, más anchura de rango energético y un mayor campo de visión. Esto dota al observatorio espacial de unas ventajas en la observación de los agujeros negros y las estrellas de neutrones que emiten rayos X brillantes, y puede escanear de una manera más eficiente la galaxia, indicó Zhang.

Otros satélites han llevado a cabo estudios sobre el cielo y hallado muchas fuentes celestiales de rayos X. De todos modos, las fuentes suelen variables y ocasionalmente se pueden perder ráfagas intensas en solo uno o dos estudios, según el experto.

Nuevas investigaciones pueden descubrir tanto nuevas fuentes de rayos X como nuevas actividades en las fuentes ya conocidas. Por ello, el HXMT escaneará repetidamente la Vía Láctea para hallar cuerpos celestiales activos y variables que emiten rayos X.

"Hay muchos agujeros negros y estrellas de neutrones en el universo, pero no tenemos un conocimiento profundo de ninguno de ellos. Por lo tanto necesitamos nuevos satélites para observar más", apuntó Zhang.

"Los agujeros negros serán el centro de nuestra observación, ya que son muy interesantes y pueden generar varios tipos de radiación, incluyendo rayos X y rayos cósmicos de alta energía, así como poderosas ráfagas", agregó.

Hasta ahora se han encontrado en nuestra galaxia 20 agujeros negros. "Esperamos que nuestro telescopio puede descubrir más agujeros negros. También esperamos observar mejor los ya descubiertos".

En algunas ocasiones, un agujero negro está calmado, pero en otras tiene "mal temperamento". Cuando un agujero negro "se enfurece" genera fuertes ráfagas o flujos de chorros de rayos X o rayos gamma, explicó Zhang.

Otros países han enviado varios satélites de rayos X a órbita, pero la mayoría son adecuados para observar solo los agujeros negros relativamente en calma. De todos modos, el HXMT es adecuado para observar agujeros negros y estrellas de neutrones "enfadados".

"Todavía no tenemos claro por qué algunos agujeros negros de repente "se enfadan", ya que no los hemos observado demasiado tiempo", añadió Zhang. "Planeamos hacer un estudio profundo sobre los agujeros negros y las estrellas de neutrones en la galaxia", agregó.

Una estrella de neutrones, o pulsar, es tan extraña que cuando se descubrió por primera vez se creyó erróneamente que eran señales de extraterrestres. Todavía hay muchos misterios alrededor de este tipo de estrellas.

"Todavía no tenemos claro qué hay en el interior de los pulsares. Las actuales leyes físicas no pueden describir bien las sustancias en el estado de pulsar, ya que no ningún laboratorio en la Tierra ha creado una densidad tan alta como un pulsar. Por ello debemos realizar más observaciones sobre los pulsares".

Desde la detección de las ondas gravitacionales, los científicos se han afanado para encontrar las señales electromagnéticas que les corresponden. Ésta será una tarea importante para Insight.

Algunos científicos sospechan que las misteriosas ráfagas de rayos gamma podrían ser señales electromagnéticas que corresponden a las ondas gravitacionales.

El área de detección efectiva del HXMT para monitorizar las ráfagas de rayos gamma es diez veces mayor que la del telescopio espacial estadounidense US Fermi. Los científicos estiman que el HXMT puede detectar cerca de 200 eventos de ráfagas de rayos gamma al año.

"El HXMT puede desempeñar un papel esencial en la búsqueda de señales electromagnéticas correspondientes a las ondas gravitacionales", explicó Zhang. "Si el HXMT puede detectar señales electromagnéticas correspondientes a ondas gravitacionales, se podría considerar su más bello descubrimiento científico", concluyó.