Cinco descubrimientos sorprendentes en el espacio profundo que nos ayudarán a entender el universo

eROSITA es un telescopio espacial de rayos X que ha revelado algunos de los procesos más violentos e inexplicables en el espacio, ampliando hasta lo inimaginable nuestro conocimiento sobre el universo.

Agujero negro
Representación artística de un agujero negro supermasivo. El observatorio espacial ruso-alemán Spektr-RG lleva a bordo telescopios especiales que nos permitirán desentrañar los misterios del universo.

El 13 de julio de 2019 fue lanzado al espacio el observatorio espacial ruso-alemán Spektr-RG, cuyo principal instrumento de la misión es eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array), construido por el Instituto Max Planck para Física Extraterrestre (MPE) de Alemania.

eROSITA fue diseñado para realizar estudios de rayos X en el espacio durante 4 años para detectar muchos grupos nuevos de galaxias y núcleos galácticos activos. El segundo instrumento, ART-XC, es un telescopio de rayos X de alta energía, que junto con la nave espacial fue construido por el Instituto Ruso de Investigación Espacial (IKI). La duración total de la misión es de aproximadamente 6.5 años.

Durante sus seis primeros meses de escudriñar la bóveda celeste, eROSITA pudo recopilar un catálogo de más de 900.000 fuentes individuales de rayos X, muchas más que las conocidas durante los últimos 60 años de la historia de la astronomía de rayos X.

Misión espacial eROSITA
El observatorio espacial ruso-alemán Spektr-RG, lleva a bordo dos telescopios de rayos X: eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) de Alemania, y ART-XC, de Rusia.

Entre esas 900.000 fuentes individuales de rayos X se pudieron identificar unos 710.000 agujeros negros supermasivos en galaxias distantes o núcleos galácticos activos, 180.000 estrellas emisoras de rayos X en la Vía Láctea, 12.000 cúmulos de galaxias y un otras clases exóticas de fuentes como rayos X en menor tamaño. Si bien esas cifras parecen apabullantes y los descubrimientos asombrosos, destacaremos 5 descubrimientos que sorprenden por lo extraordinario.

1) Misteriosas estrellas contradictorias

Las estrellas jóvenes o que giran rápidamente tienden a producir mucha radiación de rayos X. A medida que envejecen y se transforman en estrellas gigantes o supergigantes rojas, pierden velocidad e irradian menos o casi ningún tipo de rayos X observables. eROSITA ha encontrado un grupo de 16 gigantes rojos y supergigantes que parecen ser inusualmente activos, mostrando un comportamiento contrario al que indica el conocimiento.

Estrella gigante
Las estrellas supermasivas, tienden a perder velocidad e irradiar menos rayos X que cuando son más jóvenes. Además, suelen contar con planetas gigantes orbitando a su alrededor.

Si bien no son tantas, en comparación con las estrellas descubiertas, se espera que en el futuro esa cantidad sea mayor, cuanto más estrellas se revelen.

Los astrónomos piensan que estas estrellas viejas y vigorosas podrían estar siendo estimuladas por una estrella compañera invisible, que está inyectando energía y materia en la vejez de esas estrellas.

2) El mayor filamento intergaláctico de rayos X

Los astrónomos creen que gran parte de la materia del universo no se encuentra dentro de las estrellas o galaxias, sino en vastas reservas de gas entre grupos de galaxias. Este gas es extremadamente caliente (1.000.000 K), pero sólo se puede ver usando rayos X.

Las cámaras de eROSITA ha permitido que los científicos puedan detectar un hilo de este gas caliente uniendo dos cúmulos de galaxias separadas más de… ¡40 millones de años luz!

3) Pulsantes agujeros negros supermasivos

Un agujero negro supermasivo es un agujero negro con una masa del orden de decenas de miles de millones de masas solares. La Vía Láctea, nuestra galaxia, tiene un agujero negro supermasivo en su centro, llamado Sagitario A*.

eROSITA ha encontrado dos erupciones cuasi periódicas (QPE), ráfagas de rayos X extremadamente potentes que se repiten como pulsos cada pocas horas y se originan a partir de agujeros negros supermasivos de tamaño similar al del centro de la Vía Láctea. Los astrónomos solo sabían de cuatro QPE antes de esto, lo que eleva el total a seis.

agujero negro supermasivo
Un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia en una representación artística. Imagen: NASA/JPL-Caltech

Estos eventos pueden parecernos más brillantes que la luz de todas las estrellas en su galaxia juntas. Aún la ciencia no ha hallado una explicación clara de cómo suceden, pero los una de las teorías más aceptadas indica que probablemente tengan algo que ver con estrellas masivas que orbitan muy cerca del agujero negro y que crecen por acreción de materia.

4) Una telaraña universal

El filamento extrañamente largo no es el único que existe y es el indicio de que veremos una imagen mucho más grande. Parece ser solo un segmento de una vasta red cósmica que une grupos de galaxias. Esta red se ha trazado aproximadamente mirando las galaxias mismas, al igual que se puede ver mejor una telaraña debido al rocío matinal. Sin embargo, hay muchas cosas que aún no sabemos al respecto. Hasta eROSITA, los filamentos de gas caliente habían sido imposibles de imaginar.

Si bien eROSITA está comenzando a darnos información sorprendente, los científicos están confiados que con más resultados obtenidos por este telescopio de rayos X, podremos mapear este universo de telaraña con mayor detalle.

5) El complejo Goat Horn

eROSITA ha analizado estructuras de gran tamaño, como las burbujas gigantes de rayos X de la Vía Láctea. Por la sensibilidad del telescopio, se pueden detectar parches de radiación muy débiles, como el complejo Goat Horn, situado al fondo y detrás de una forma brillante y retorcida.

Goat Horn
La sensibilidad del telescopio de rayos X eROSITA, ha permitido descubrir estructuras como el complejo Goat Horn

No está claro qué es lo que provoca que las emisiones de rayos X puedan crear formas como esta, que cubre muchas constelaciones de estrellas, entre las que se encuentran Dorado, Hydra y Chamaeleon, pero parece situarse en la misma región del cielo que otro parche inexplicable de radiación de ondas de radio, conocido como el loop de radio XII. Si los dos parches de radiación de energía diferente están vinculados, podrían tener un origen común, como la de una antigua explosión de supernova, estrellas recién formadas o gas caliente alrededor de una galaxia satélite de la Vía Láctea.

Sea lo que fuere, este patrón completa un poco más de la historia de nuestro universo.

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