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Revelan el nuevo mapa del universo en rayos X

Impresionante nueva imagen de rayos X gracias al telescopio eROSITA. Con más de un millón de objetos, cambia por completo la forma en la que vemos el universo energético.

eROSITA universo
Universo energético en rayos X visto por eROSITA. Créditos: J. Sanders, H. Brunner y el equipo eSASS (MPE); E. Churazov, M. Gilfanov (en nombre de IKI)

Recientemente se dio a conocer una imagen impactante y sin precedentes, la captura fue realizada por el telescopio eROSITA, presentada por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE). Se trata de la primera exploración de todo el cielo con este telescopio, gracias a un millón de fuentes de rayos X, que lograron revelar la naturaleza del universo energético y caliente.

El telescopio eROSITA de rayos X, finalizó su primer barrido completo del cielo el pasado 11 de junio, y así es como nos regala esta deslumbrante imagen. "El nuevo mapa cambia por completo la forma en que vemos el universo energético”, dice con entusiasmo Peter Predehl, investigador principal de MPE. Este telescopio se encuentra a bordo del satélite Spektr-RG (SRG), que fue lanzado el 13 de julio de 2019, ahora orbita el segundo punto Lagrange del sistema Tierra-Sol (L2), y está en modo de exploración continua.

165 GB de información recopilada por las siete cámaras de eROSITA, durante 182 días, logró ser ensamblada gracias al trabajo de los profesionales, dando como resultado este nuevo mapa. Contiene más de un millón de objetos, casi el doble de fuentes conocidas descubiertas durante los 60 años de historia de la astronomía de rayos X.

La imagen completa de eROSITA es aproximadamente cuatro veces más profunda que el anterior escaneo de todo el cielo, realizado hace 30 años por el telescopio ROSAT; revela un universo caliente y enérgico, de manera bastante diferente al que se ve por los telescopios ópticos o de radio.

Detalles fascinantes

El cielo se proyecta sobre una elipse llamada proyección de Aitoff, la imagen muestra el plano a través del centro de nuestra galaxia (la Vía Láctea corriendo en la horizontal), con un fondo difuso y penetrante de rayos X; la burbuja interestelar caliente conocida como North Polar Spur, con restos de supernovas como Vela, Cygnus Loop y Cas A. Además estrellas binarias enérgicas que incluyen Cyg X-1 y Cyg X-2, la galaxia LMC y los cúmulos de galaxias Coma, Virgo y Fornax, explica la NASA.

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Universo en rayos X por eROSITA. Créditos: Créditos: J. Sanders, H. Brunner y el equipo eSASS (MPE); E. Churazov, M. Gilfanov (en nombre de IKI)

Los fotones han sido codificados por colores según su energía (rojo, verde y azul). El resplandor rojo difuso del plano galáctico es la emisión del gas caliente en la vecindad del Sistema Solar. El gas más caliente cerca del centro galáctico (en verde y amarillo), lleva impresa la historia de los procesos más enérgicos en la vida de la Vía Láctea, como explosiones de supernovas, explica MPE.

La mayoría de las fuentes de eROSITA son núcleos galácticos activos, que acumulan agujeros negros supermasivos a distancias cosmológicas, intercalados con cúmulos de galaxias; estos aparecen como halos de rayos X que brillan gracias al gas caliente confinado por sus enormes concentraciones de materia oscura.

Los rayos X son aproximadamente mil veces más energéticos que los fotones de luz visible, y son producidos por explosiones violentas y ambientes astronómicos de alta temperatura. En lugar de las estrellas estables familiares, el cielo según eROSITA parecería estar lleno de estrellas exóticas, galaxias activas y restos de supernovas calientes, explica el informe publicado en science.nasa.

remanent supernova Vela
Remanente de la supernova Vela, explotó hace 12 mil años a 800 años luz de distancia. Créditos:P. Predehl, W Becker (MPE) y D. Mella

El mapa revela al detalle la estructura del gas caliente de la Vía Láctea, y el medio circungaláctico que la rodea; esto es clave para comprender la historia de la formación de nuestra galaxia. El detalle de estrellas con fuertes coronas calientes magnéticamente activas, estrellas binarias de rayos X que contienen estrellas de neutrones; agujeros negros o enanas blancas, espectaculares restos de supernovas en nuestra galaxia y en otras galaxias cercanas como las Nubes de Magallanes.

La científica Mara Salvato (de MPE), lidera el gran trabajo para combinar las observaciones de eROSITA con otros telescopios a través del espectro electromagnético. Ella cuenta en el informe para MPE que: “eROSITA ve explosiones inesperadas de rayos X”; se pueden localizar destellos de objetos compactos, y con esta información alertar a los telescopios terrestres de inmediato, para lograr comprender qué los está generando.

El telescopio "estrella"

eROSITA es el principal instrumento a bordo de SRG, una misión científica conjunta ruso-alemana. El desarrollo y construcción del instrumento de rayos X fue dirigido por el MPE, con contribuciones de distintos observatorios, universidades e institutos de estos dos países.

Durante la primera inspección, cada punto del cielo estuvo expuesto al telescopio durante unos 150-200 segundos. Para lograr un exitoso resultado final, el equipo de operaciones en MPE, en cooperación con colegas en Moscú (que operan la nave espacial SRG), verificaron y controlaron el estado del instrumental de manera diaria, comunicándose en tiempo real con un instrumento ubicado a 1.5 millones de kilómetros de distancia.

Avances y futuro prometedor

Este nuevo mapa ya ha revolucionado la astronomía de rayos X, pero esto es solo una muestra de lo que está por venir. Mientras el grupo de trabajo analiza este primer mapa de todo el cielo, para profundizar la comprensión de la cosmología y los procesos astrofísicos de alta energía, el telescopio continúa su barrido del cielo de rayos X.

El Observatorio ya está comenzando su segundo escaneo de todo el cielo, que se completará a finales de este año. El satélite permanecerá con esta actividad por tres años y medio más, con eROSITA realizando otros siete sondeos.

El material resultante será de gran valor científico, y utilizado por astrofísicos y cosmólogos durante décadas; es probable que en los próximos años los científicos puedan explorar hasta dónde se formaron las primeras estructuras cósmicas gigantes y los agujeros negros supermasivos.