El satélite astronómico Einstein ya funciona en el espacio

El observatorio espacial Einstein, lanzado al espacio el pasado 9 de enero mediante un cohete Chang Zheng (Larga Marcha), desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang en China, encara ahora una etapa de verificaciones y calibraciones que durará entre 4 y 5 meses.

 

El satélite es una iniciativa de la Academia China de Ciencias, en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA) y el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania. También participan investigadores del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE) dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España.

 

En su misión, dedicada a escrutar el cosmos en busca de estallidos de rayos X, el satélite detectará destellos de alta energía de eventos cósmicos cataclísmicos, lo que incluye desgarros catastróficos de estrellas perpetrados por agujeros negros supermasivos, explosiones de tipo supernova, la actividad violenta de estrellas de neutrones y de agujeros negros en general, así como manifestaciones electromagnéticas de alta energía acompañando a emisiones de ondas gravitacionales.

 

Nanda Rea, profesora de investigación del IEEC en el ICE, es miembro del equipo científico de la Einstein por parte de la ESA, presidenta del Panel Científico sobre Objetos Compactos (que estudia estrellas de neutrones, agujeros negros, enanas blancas y otros objetos), e integrante del Comité de Gestión de la nave, que determina la política científica de la misión.

 

Además, los investigadores postdoctorales del ICE y del IEEC, Francesco Coti Zelati y Alessio Marino, también están involucrados como miembros asociados del Panel Científico sobre Objetos Compactos.

 

Equipada con dos instrumentos de rayos X de nueva generación de alta sensibilidad y un gran campo de visión, la Einstein ayudará a resolver preguntas como: ¿Cuán comunes son los agujeros negros y cómo acostumbran a tragar materia? ¿Qué tipo de eventos dan lugar a las emisiones de ondas gravitacionales? ¿Qué sucede exactamente cuando una estrella explota y se convierte en supernova?

 

La emisión de rayos X procedente de objetos astronómicos es muy impredecible. Sin embargo, los rayos X contienen información fundamental sobre tales objetos astronómicos. Los rayos X se asocian a colisiones entre estrellas de neutrones, explosiones de supernova, materia que cae sobre agujeros negros o estrellas hiperdensas, o partículas de alta energía expulsadas de los discos de material incandescente que rodean a estos misteriosos objetos.

 

«Cada día se descubrirán nuevos destellos de alta energía en tiempo real, como fusiones de binarias compactas, supernovas, agujeros negros y estrellas de neutrones, magnetares, etcétera. Con suerte, en conexión con otras instalaciones de ondas gravitacionales y multibanda. Esto nos permitirá tener una visión única de las primeras fases de los eventos más extremos del universo», afirma Nanda Rea.

 

Recreación artística del satélite Einstein en el espacio. (Ilustración: Academia China de Ciencias (CAS))

 

Óptica inspirada en los ojos de las langostas

 

La nave Einstein mejorará nuestra comprensión de estos eventos cósmicos mediante el descubrimiento de nuevas fuentes de rayos X y el seguimiento de la variabilidad de los objetos que emiten en rayos X en todo el cielo.

 

Para ello, la misión se vale de un tipo novedoso de óptica, inspirada en los ojos de las langostas, que permite alcanzar un gran campo de visión. En tres órbitas alrededor de la Tierra, la Einstein es capaz de observar casi todo el cielo nocturno. Esto la diferencia de otras misiones espaciales de la ESA, como XRISM y Athena (en la que también están involucrados el ICE y el IEEC), que tienen una resolución espectral y espacial más alta pero un campo de visión limitado.

 

Para lograr sus objetivos científicos, la Einstein está equipada con una nueva generación de instrumentos de alta sensibilidad capaces de observar amplias áreas del cielo: el telescopio de rayos X de campo amplio WXT (Wide-field X-ray telescope) y el telescopio de rayos X de seguimiento FXT (Follow-up X-ray Telescope).

 

El instrumento WXT consta de 12 módulos que permiten captar una panorámica enorme, gracias a una tecnología inspirada en los ojos de las langostas. Estos están formados por poros cuadrados paralelos dispuestos sobre una esfera que reflejan la luz hacia un centro esférico. Cientos de miles de tubos cuadrados guían los rayos X hasta un detector de luz CMOS.

 

En cambio, el instrumento FXT se compone de dos unidades idénticas, con un campo de visión más pequeño pero de mayor sensibilidad. El módulo de espejo consta de 54 carcasas recubiertas de oro. El FXT es una gran herramienta para realizar un seguimiento rápido de los destellos de rayos X detectados por el WXT, ya que tiene un poder de captación de la  luz mucho mayor y una resolución mucho mayor.

 

Después del periodo de verificación y calibración (de 4 a 5 meses), en el que los miembros del ICE y del IEEC están altamente involucrados y que culminará con la publicación en revistas académicas de las primeras investigaciones científicas realizadas a partir de los datos iniciales recolectados por la Einstein, la nave comenzará a determinar las ubicaciones cósmicas de nuevos eventos transitorios de alta energía, y la información se difundirá con gran celeridad, a fin de permitir seguimientos multibanda. (Fuente: Jorge Rivero / Alba Calejero / ICE / CSIC / IEEC)