NGC 6357, un cúmulo de cúmulos de jóvenes estrellas.
Imagen: X-ray: NASA/CXC/PSU/L.Townsley et al; Optical: UKIRT; Infrared: NASA/JPL-Caltech

Si el Telescopio Espacial Hubble fue el primer satélite en dejarnos con la boca abierta con sus imágenes, entonces el Observatorio de Rayos X Chandra, que celebra su 20 aniversario esta semana, fue su alumno aventajado.

El observatorio de rayos X Chandra entró en órbita a bordo del transbordador espacial Columbia el 23 de julio de 1999. A diferencia del Hubble, que mide la radiación ultravioleta, visible e infrarroja cercana emitida por estrellas y galaxias, Chandra captura sus rayos X. Diversas cosas en el espacio emiten rayos X, como chorros de materia liberados desde el centro de las galaxias, vientos estelares que interactúan con fríos gases, agujeros negros y estrellas de neutrones, o restos de supernovas. En otras palabras, Chandra nos ayuda a entender algunas de las cosas más alucinantes del espacio.

Pero a diferencia de muchas de las imágenes del Hubble, que normalmente contienen luz visible y tienen cambios de color por razones estéticas o explicativas, los rayos X no son visibles para nuestros ojos, por lo que todas las imágenes del Chandra usan colores falsos. Normalmente, estas imágenes se superponen a imágenes con luz visible para ilustrar toda la escena. No es el aspecto que tendría la zona a nuestros ojos, sino un filtro adicional a través del cual mirar el universo, y así capturar datos importantes que otros telescopios no pueden.

Veinte años son muchos años para un telescopio, y Chandra ya ha comenzado a mostrar los signos de la edad. El otoño pasado, el telescopio sufrió un fallo en uno de los giroscopios que ayudan a mantenerlo orientado. Los astrónomos han conseguido resolver ese problema, pero aún quedan dudas sobre cuál será el sucesor del telescopio (a diferencia del Telescopio Espacial James Webb, que será el encargado de cubrir gran parte de las longitudes de onda que cubre el Hubble, no hay una versión mejorada del Chandra). Los científicos han propuesto que sea el telescopio de rayos X Lynx, pero ese es solo uno de los cuatro modelos conceptuales que se barajan.

Advertisement

Si echamos la vista atrás, Chandra ha hecho un montón de importantes descubrimientos científicos. Éstos son algunos de los mejores, así como algunas de sus imágenes más importantes. Por lo general, estas imágenes combinan varias longitudes de onda, por lo que explicaré lo que estás viendo y lo que añadió Chandra.

“El Cúmulo Bala” (1E 0657-56)

Imagen: X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Advertisement

Tomada en 2004, esta es una de las imágenes más famosas que sacó Chandra, ya que proporcionó a los científicos pruebas de la existencia de materia oscura, una misteriosa masa que parece superar con creces la cantidad de materia habitual en el universo pero que no parece interactuar con la materia normal. El propio cúmulo es el resultado de dos grandes cúmulos de galaxias chocando entre sí, y puedes ver la luz visible de las galaxias en blanco y naranja. Los rayos X que hay en el centro de la imagen se muestran en rosa y fueron emitidos por la materia normal del centro.

Pero el hallazgo más impactante para los astrónomos fueron las partes azules. El azul muestra donde se encuentra la mayor parte de la masa del cúmulo, basándose en el principio de lente gravitacional, donde los objetos pesados ​​deforman la luz de las estrellas y galaxias que brillan por detrás de ellos. Básicamente, la imagen muestra que la mayoría de las “cosas” en la imagen no están donde está la materia normal (rosa), sino donde está la azul. Los científicos piensan que cuando los dos cúmulos chocaron, la materia oscura siguió moviéndose sin interactuar, mientras que gran parte de la materia normal hizo disminuir la velocidad de la colisión y permaneció en el centro. Desde entonces, los científicos han repetido este estudio en docenas de cúmulos de galaxias.

Advertisement

La Nebulosa del Cangrejo

La Nebulosa del Cangrejo. Sus rayos X son rosas, la luz óptica verde, los rayos infrarrojos amarillos y la ultravioleta azul.
Imagen: X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI; Infrared: NASA/JPL/Caltech; Radio: NSF/NRAO/VLA; Ultraviolet: ESA/XMM-Newton

Advertisement

La Nebulosa del Cangrejo se encuentra entre los objetos más estudiados del cielo nocturno, y es el resultado de una supernova que los astrónomos observaron en la Tierra en 1054. Los rizos de la región exterior son la luz óptica e infrarroja emitida por electrones de baja energía. La contribución de Chandra es la parte rosa que brilla desde el centro, los electrones de mayor energía. Esa región representa la sorprendente imagen de una estrella de neutrones, los restos de una estrella colapsada hecha de materia increíblemente densa.

La Nebulosa del Cangrejo ha revelado una serie de importantes descubrimientos científicos. Ayudó a los científicos a refinar su comprensión de las supernovas y de las estrellas de neutrones, liberó la radiación de mayor energía que jamás hayamos observado y permite a los astrónomos medir la corona solar y otros objetos celestes cuando pasan frente a ella.

Advertisement

Sagittarius A*

Sag A*
Imagen: NASA/CXC/Univ. of Wisconsin/Y.Bai, et al.

Advertisement

Las observaciones de rayos X de Chandra han generado toneladas de datos de Sagitario A*, el agujero negro que hay en el centro de nuestra galaxia. En esta imagen, los diferentes colores representan las diferentes energías de los rayos X, donde el máximo de energía es el color azul. Sag A* está en el centro de la parte más brillante del área roja.

La imagen no muestra al agujero negro en sí, sino la región de gas caliente que hay alrededor del agujero negro. Y aunque esto es solo una instantánea, este área es bastante caótica. Los científicos que manejan Chandra miden ocasionalmente destellos de rayos X en la región, y se cree que son el resultado de la materia que engulle el agujero negro o de la reconfiguración de los campos magnéticos de la región.

Advertisement

SN 1987A

SN 1987A
Imagen: X-ray: NASA/CXC/PSU/S.Park & D.Burrows.; Optical: NASA/STScI/CfA/P.Challis

Advertisement

Hace 32 años, vimos un nuevo flash en el cielo, proveniente de nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes. Los telescopios de todo el mundo, incluido Chandra, pudieron tomar imágenes de la supernova y han seguido observándola hasta el día de hoy, observando cómo cambia con el tiempo. Este fue el primer ejemplo de “astronomía multimensajero”, ya que los astrónomos midieron tanto la radiación electromagnética como los neutrinos que emanaba esta explosión estelar.

Podemos ver las observaciones de Chandra en azul (no las manchas blancas). La imagen muestra la materia expulsada por la supernova, iluminada por una onda de choque. Hoy en día, los científicos creen que la onda expansiva ha dejado atrás el anillo de la materia y continúa moviéndose aún más rápido a medida que pasa por una región menos densa del espacio.

Advertisement

M87

El agujero negro M87
Imagen: X-ray: NASA/CXC/Villanova University/J. Neilsen

Advertisement

A principios de este año, los observatorios de todo el mundo anunciaron que habían conseguido crear la primera imagen de la sombra de un agujero negro. El telescopio de rayos X Chandra lanzó una imagen del M87 algo menos dramática, pero que también nos da más pistas sobre el comportamiento de este agujero negro.

Lo más importante es que en el recuadro se puede ver una línea brillante que sale desde la cruz. Se trata de un chorro de materia emitido por el agujero negro. Los científicos estudian los rayos X de esta galaxia para comprender mejor el entorno alrededor del agujero negro M87, además de cómo y por qué se forman estos chorros.

Advertisement

Cygnus OB2

Imagen: X-ray: NASA/CXC/SAO/J. Drake et al; H-alpha: Univ. of Hertfordshire/INT/IPHAS; Infrared: NASA/JPL-Caltech/Spitzer

Advertisement

Chandra también lanzó algunas nuevas imágenes para celebrar su vigésimo cumpleaños, y aunque la mayoría de las imágenes de Chandra son geniales, esta me gustó especialmente porque parece una pintura abstracta, aunque como expliqué antes, los colores aquí son en su mayoría arbitrarios. La imagen muestra a Cygnus OB2 que, según un papaer de 2014, es “la mayor concentración de estrellas jóvenes y masivas que hay a 2 kiloparsecs del Sol” (2 kiloparsecs son unos 6.500 años luz).