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  • Julio 2018Nº 502

Astronomía

Mensajeros celestes

La reciente posibilidad de estudiar los mismos eventos astronómicos mediante luz, partículas y ondas gravitacionales, una combinación llamada «astronomía de multimensajeros», está permitiendo obtener una imagen mucho más completa de algunos de los fenómenos más misteriosos del universo.

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El 22 de septiembre de 2017, a las 16:54 según la hora de la costa este de EE.UU., un neutrino impactó contra los detectores de IceCube, un gigantesco experimento enterrado bajo el hielo de la Antártida. Su energía superaba los 100 teraelectronvoltios, unas diez veces más de lo que puede lograr el acelerador de partículas más potente del planeta. Treinta segundos después, IceCube enviaba una alerta que indicaba la energía del neutrino, el momento de su llegada y la dirección aproximada del cielo desde la que provino.

En la Universidad de Maryland en College Park, el investigador Erik Blaufuss, miembro de IceCube, recibió la alerta en un mensaje de texto. Al verla supo que, con esa energía, la partícula probablemente hubiese llegado desde más allá del sistema solar. En el último año Blaufuss ya había visto unos diez neutrinos con energías similares, pero pensó que igualmente merecía la pena difundirlo. A las 20:09 publicó un aviso sobre la partícula, hoy conocida como IceCube-170922A, en una de las redes de alerta usadas por los astrónomos. Los más de 5000 sensores de IceCube, diseñados para detectar los destellos que se generan cada vez que un neutrino interacciona con los átomos del hielo, permiten rastrear la zona del cielo desde la que proviene la partícula. Blaufuss esperaba que aquel aviso nocturno sorprendiese a los astrónomos trabajando y los incitase a estudiar esa región del firmamento. Con suerte, podrían descubrir la galaxia u objeto celeste que emitió el neutrino.

Los neutrinos son solo una de las muchas señales físicas provenientes del firmamento. Durante largo tiempo, los astrónomos se han visto obligados a estudiar exclusivamente la luz. Hace unos treinta años, sin embargo, comenzaron a detectarse los primeros neutrinos. Y, desde 2015, es posible observar también ondas gravitacionales. Con todo, combinar diferentes señales para analizar un mismo fenómeno, una técnica conocida como «astronomía de multimensajeros», constituye un avance relativamente reciente.

Una gran ventaja de la astronomía de multimensajeros reside en que, a diferencia de lo que ocurre con la luz (una onda electromagnética que puede ser reflejada, absorbida y desviada), no existe prácticamente nada que pueda detener las ondas gravitacionales o los neutrinos. La información que transportan es pura: llega directamente desde la fuente y a una velocidad igual o muy cercana a la de la luz. Otra ventaja de estas señales se debe a que los misteriosos fenómenos que las generan —colisiones entre agujeros negros, explosiones de supernova o fusiones de estrellas de neutrones— son breves y terriblemente violentos. Habían sido predichos pero no vistos, o bien vistos pero no entendidos. Ahora, con más señales a su disposición, los astrónomos pueden finalmente comprenderlos. «Estas fuentes son complejas», explica Francis Halzen, físico de la Universidad de Wisconsin-Madison e investigador principal de IceCube. «No es posible entenderlas a menos que dispongamos de varias maneras de estudiarlas.»

La fuente de Texas
Cuatro días después de que Blaufuss enviara el aviso de IceCube, el observatorio Swift, un telescopio espacial de rayos X, detectó nueve objetos en la misma área del cielo de la que provino IceCube-170922A.

Dos días más tarde, el 28 de septiembre a las 06:10, el telescopio espacial de rayos gamma Fermi observó una fuente en la zona del cielo asociada a IceCube-170922A y al segundo de los objetos referidos por Swift. Sara Buson, miembro del equipo de Fermi en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, y sus colaboradores enviaron un aviso público en el que aclaraban que esa fuente de rayos gamma ya era conocida y se llamaba TXS 0506+056, aunque más tarde los astrónomos la apodarían «fuente de Texas». «Fue muy emocionante», explica Buson. «El neutrino estaba exactamente sobre la fuente de rayos gamma; era la primera vez que observábamos una coincidencia tan afortunada.» En las dos semanas anteriores, Fermi había visto que la intensidad del objeto había aumentado en un factor de seis.

 

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