Tras las colosales emisiones de rayos gamma del Universo
Norma Ávila Jiménez*
Es sorprendente ver el cielo a simple vista durante la noche en el Observatorio Astronómico Nacional ubicado en la Sierra de San Pedro Mártir, Baja California: mirar estrellas que parecen emerger desde el ras del suelo o contemplar el “camino lechoso” conformado por miles de millones de estrellas que atraviesa a la bóveda celeste, hace contener la respiración por unos instantes.
La adrenalina aumenta las pulsaciones del corazón del observador si éste ve cómo el telescopio Coatli, después de recibir una alerta enviada por los satélites Swift y Fermi, se mueve rápidamente para apuntar en el cielo, a más tardar en diez segundos, hacia la dirección desde donde se ha emitido ese chorro de rayos gamma, el tipo de radiación más energética del Universo: “Si estás trabajando en el telescopio y ves que empieza a girar, te quitas rápidamente para no estorbarle porque la alerta le está avisando que ha ocurrido una colisión entre dos estrellas de neutrones o una de éstas con un agujero negro, lo cual genera estallidos de rayos gamma (GRBs, por sus siglas en inglés)”, asegura la doctora Rosa Becerra, investigadora posdoctoral del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM. Las supernovas también producen estos destellos durante un tiempo muy corto —entre dos segundos y dos horas—, de allí la necesidad de “cazarlos” en los primeros momentos después del cataclismo cósmico, lo cual permite abrir ventanas hacia parajes aún desconocidos del universo.
¿Y qué son las supernovas y las estrellas de neutrones? Cuando una estrella tiene más de cinco veces la masa de nuestro Sol, al terminar su tiempo de vida muere de forma catastrófica. Esa es la supernova que estalla generando una luz muy brillante —observable desde la Tierra a simple vista, aunque la explosión haya ocurrido en otra galaxia—, con la consecuente dispersión de rayos gamma.
Una estrella de neutrones es un remanente provocado por el colapso gravitacional de una estrella supermasiva (de más de 40 veces la masa del Sol) y si ésta choca contra otra, o colisiona con un agujero negro, esos “caníbales cósmicos” que se tragan todo, la explosión de rayos gamma es inevitable, al igual que la emisión de luz muy brillante. A estas extremas colisiones se les conoce como kilonovas, y son generadoras de metales. Quizá no sepamos que la medalla, el arete o el anillo de oro que traemos puesto tiene un origen extraterrestre. Ese metal precioso llegó a las minas de nuestro planeta como resultado de una explosión de kilonova. Fascinante, diría Spock.
Ubicado en el Observatorio aludido del Instituto de Astronomía de la UNAM, “el telescopio Coatli hace el seguimiento de inmediato. Esa es una de sus ventajas ante otros telescopios detectores de rayos gamma —subraya la especialista—. Mientras más pronto se registren, es posible saber quién o quiénes son sus progenitores, determinar la masa, temperatura y densidad de los objetos origen, los metales que contenían, cómo era el ambiente estelar donde evolucionaban”, entre otros datos.
Este telescopio totalmente robotizado, con un espejo de 50 centímetros de diámetro, es un proyecto comandado desde 2017 por los doctores Alan Watson y Salvador Cuevas,. Debido a su excelente tiempo de respuesta para registrar dichas ondas que viajan casi a la velocidad de la luz (casi 300 mil kilómetros por segundo), ofrece, asimismo, información a los físicos especializados en partículas, lo que permite “asomarse” a las etapas tempranas en la formación del Universo, acercarse al origen, a la semilla o micropunto detonador del macrocosmos. Estos eventos no pueden reproducirse en los laboratorios terrestres, de allí la importancia de descifrar la información contenida en las radiaciones gamma.
La doctora Becerra explica que conforme las emisiones aludidas van avanzando en el medio interestelar, “se van topando con material; eso va desacelerando su velocidad inicial, lo que las transforma en rayos x y luego en emisiones del espectro óptico o visible por el ojo humano”. Esto último es lo que detecta Coatli.
Un segundo telescopio que también registrará las explosiones de rayos gamma es Colibrí, el cual podría entrar en funcionamiento en noviembre de este año. Su espejo tendrá 1.3 metros de diámetro y recibirá las alertas enviadas por el satélite chino-francés SVOM, explica Salvador Cuevas, quien también participa en este proyecto, junto con otros grupos de investigadores franceses.
“Nosotros estamos desarrollando la tecnología. En Colibrí estarán integrados los instrumentos Ddrago y Cagire: el primero detectará las emisiones de rayos gamma en el visible y el segundo, en la frecuencia infrarroja”, nos dice Cuevas. Los especialistas podrán calcular a qué distancia está el o los progenitores del cataclismo cósmico, analizando la diferencia entre la intensidad y proporción del brillo emitido y captado en el visible y el infrarrojo. Los rayos gamma no llegan a la Tierra “porque los absorbe la atmósfera, y qué bueno, si no, no existiríamos. Esa radiación penetraría a la célula, se iría a los cromosomas y los destruiría. No habría moléculas de vida”, subraya él mismo.
Los llamados detectives estelares también han aprovechado una nueva herramienta, los detectores de ondas gravitacionales, a fin de desentrañar lo que sucede en el Universo, del cual solo se conoce aproximadamente ¡el 5% de la materia que lo conforma! Dichas ondas gravitacionales —propagación detonada por una perturbación gravitatoria (la explosión estelar)— se manifiestan cuando ocurre un estallido de rayos gamma. Tal como sucede cuando se arroja una piedra en un estanque, las ondas viajan a la velocidad de la luz y son registradas por dichos instrumentos.
Telescopios como Coatli y Colibrí, junto con otros ubicados en la Tierra y fuera de ella, están tumbando los tabiques que aún bloquean las ventanas cósmicas para descubrir muchos secretos, por ejemplo, si el Universo tiene forma de dona, silla de montar, de burbuja o de cualquier otra cosa.
