El primer cohete de 2024 despega con éxito para buscar agujeros negros supermasivos

El día 1 del 1 de 2024, a las 4:40 de la madrugada hora española, se encendían los motores del cohete PSLV-DL en una de las instalaciones de la organización de investigación espacial india (ISRO). Su carga, el satélite XPoSat, tratará de seguir los pasos de la misión IXPE, una misión de la NASA y la Agencia Espacial Italiana que se encarga de medir rayos X polarizados desde el día 11 de enero del 2022. Este despegue inaugura los lanzamientos espaciales de un año en que se prevé que se bata el récord de lanzamientos espaciales del año 2023, donde se realizaron un total de 222.

Entendiendo la luz polarizada

Si tomamos una cuerda pesada, la levantamos de un extremo y hacemos un movimiento rápido de arriba abajo con la mano, crearemos una onda. Esta onda tiene una característica: La polarización. Es decir, cuando una onda está polarizada quiere decir que vibra solo en una dirección. En el caso de la cuerda, la onda que creemos estará orientada en vertical. Los fotones que conforman la luz visible también se comportan como una onda. Es decir, también oscilan, pero no lo hacen de forma tan ordenada como nuestra cuerda, si no que vibran en muchas más direcciones y con frecuencias distintas.

Por tanto, algunos fotones vibran en la vertical, otros en la horizontal y en todos los ángulos que hay entre medias. Además, los fotones más energéticos vibrarán más rápido (en tonos más azulados) y los menos energéticos describirán ondas más largas (más rojas). Pero la luz visible sólo es parte del especto de radiación electromagnética. Es decir, si nos llegan fotones muy poco energéticos, dejaremos de poder captarlos con nuestros ojos y se encontrarán en el espectro denominado infrarrojo. Lo mismo sucede con los muy energéticos, que se presentan en forma de rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

Toda esta radiación puede polarizarse artificialmente mediante filtros que reflejan o absorben todos los ángulos de luz excepto el de interés (como en el caso de las gafas polarizadas) o mediante otros métodos más complejos. Estas ondas polarizadas se emplean para tecnologías de nuestro día a día, como los teléfonos móviles, aunque también se pueden utilizar para observar efectos de estrés y tensión en materiales y para estudiar desde reacciones químicas hasta astronomía.

Una misión en busca de los objetos más calientes y energéticos del universo

Cuando una estrella estalla en forma de supernova produce rayos X que, en algunos casos, se encuentran polarizados. Al captar estos rayos, los investigadores pueden estudiar al detalle el evento mientras se produce o tratar de reconstruirlo a partir de sus restos. El mejor ejemplo lo tenemos en IXPE, el otro observatorio espacial encargado de la búsqueda de rayos X. IXPE nos ofreció en 2022 una mirada espectacular a Cassiopeia A, los remanentes de una supernova que estalló hace 350 años en la Vía Láctea. Gracias a la misión, los investigadores pudieron observar el campo magnético y la aceleración de partículas subatómicas que se produce en condiciones físicas extremas imposibles de recrear en un laboratorio.

El principal problema de estos satélites es que la detección de la luz que emiten los objetos es muy lenta. El espacio está lleno de fotones que provienen de los trillones de estrellas y galaxias del universo observable y, por tanto, existe mucho ruido de fondo que ha de eliminarse para detectar únicamente el espectro electromagnético de interés. La detección de Cassiopeia A, en el caso del IXPE, ocupó los instrumentos del satélite durante tres semanas para poder obtener las imágenes deseadas.

Para tratar de avanzar todavía más en el conocimiento de la física, XPoSat está diseñado para observar fenómenos más potentes que las supernovas, como los púlsares, las estrellas de neutrones devoradas por agujeros negros o los agujeros negros supermasivos del interior de las galaxias. La misión, que tiene previsto durar 5 años, tratará de identificar al menos 50 de estos objetos para tratar de aumentar nuestro conocimiento del universo.

De momento, la misión está siendo todo un éxito. Tras el despegue, el satélite se encuentra en órbita estacionaria a 650 kilómetros de altura y ha desplegado sus paneles solares que le permitirán obtener la energía necesaria para inicializar sus instrumentos. Una vez enciendan todos sus dispositivos desde el centro de control terrestre, todavía faltarán unas semanas para comprobar y calibrar los instrumentos del observatorio apuntando a objetos ya conocidos. Cuando realicen estas maniobras de comprobación, finalmente XPoSat abrirá sus ojos al cielo y, así, podrá mostrar a los físicos y astrónomos algunos de los secretos más fascinantes del universo.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Las imágenes que nos llegan de los objetos espaciales son a falso color. Esto quiere decir que son una representación adecuada a nuestra visión de los datos que obtienen los científicos. Esto permite que el resto de personas podamos disfrutar de la astronomía y maravillarnos con los eventos que se detectan en el espacio.
• Los telescopios espaciales son mucho más costosos que los terrestres, pero tienen una enorme ventaja. Al encontrarse fuera de la atmósfera terrestre, pueden captar la luz sin las interferencias producidas por los gases.

Referencias (MLA):

•  Indian Space Research Organisation, www.isro.gov.in/. Accessed 1 Jan. 2024.