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Un nuevo e impresionante mapa del Universo de rayos X

Contemplen el caliente y energético Universo.

Un telescopio espacial germano-ruso acaba de conseguir un mapa del cielo que explora los cielos con rayos X.

La imagen registra la mayor parte de lso grandes sucesos que tienen lugar en el cosmos - momentos en los que la materia está siendo acelerada, calentada y desintegrada.

Agujeros negros, estrellas que se explotan y gas abrasadoramente caliente.

Los datos provienen del instrumento eRosita montado en el Spektr-RG.

Este telescopio orbital fue lanzado en julio del año pasado y enviado a una posición de observación a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Una vez puesto en marcha y declarado totalmente operativo en diciembre, se dejó que girara lentamente y explorara las profundidades del espacio.

El primer conjunto de datos de todo el cielo de eRosita, representado en la imagen de la parte superior de esta página, se completó sólo la semana pasada. Registra más de un millón de fuentes de rayos X.

"Eso es en realidad más o menos el mismo número de los detectados en toda la historia de la astronomía de rayos X que se remonta hasta hace 60 años. Básicamente hemos duplicado las fuentes conocidas en sólo seis meses", dijo Kirpal Nandra, que dirige el grupo de astrofísica de alta energía en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Garching, Alemania.

"Los datos son realmente impresionantes y creo que lo que estamos haciendo aquí revolucionará la astronomía de rayos X", dijo a la BBC News.

El resto de la supernova de Vela está a sólo 800 años luz de la Tierra...

El mapa usa la llamada proyección Aitoff, que transforma la esfera del cielo en una elipse. La banda que cruza el centro es el plano de nuestra Vía Láctea, con el centro de la galaxia en el medio de la elipse.

La imagen ha sido codificada con colores para ayudar a describir lo que está pasando. Los azules representan los rayos X de mayor energía (1-2,3 kiloelectrones voltios, keV); los verdes son de rango medio (0,6-1 keV); y los rojos son de menor energía (0,3-0,6 keV).

Gran parte del plano de la galaxia está dominado por fuentes de alta energía. En parte, eso se debe a que una gran cantidad de gas y polvo han absorbido y filtrado la radiación de menor energía. Las fuentes incluyen estrellas con atmósferas fuertes, magnéticamente activas y extremadamente calientes.

Los verdes y amarillos que dibujan una especie de hongo que cubre una gran franja del mapa representan el gas caliente dentro y fuera de nuestra galaxia. Este material registra información sobre la formación y evolución de la Vía Láctea.

Algunos de los más grandes son actores bien conocidos en el cielo. La mancha amarilla brillante justo encima del plano en el extremo derecho es una concentración de restos de supernovas - los restos de estrellas que han explotado y cuyas ondas de choque han sobrecalentado una nube de polvo y gas circundante. Esta zona en particular está dominada por el resto de la supernova Vela. Esta fue una explosión que ocurrió hace miles de años, pero a sólo 800 años luz de la Tierra.

Mira a continuación el difuso resplandor rojo en la parte superior e inferior del mapa. Esto es en gran parte una emisión de rayos X de gas caliente bastante más allá de nuestra galaxia. Y en las manchas blancas, vemos principalmente la firma de agujeros negros supermasivos. De hecho, cerca del 80% de todas las fuentes del nuevo mapa son los gigantescos agujeros negros que residen en los centros de galaxias distantes. Bombean rayos X a medida que su inmensa atracción gravitatoria atrae y evisceran la materia.

Algunos de los agujeros negros supermasivos que aparecen en el mapa se ven cuando el Universo tenía menos de mil millones de años, menos del 10% de su edad actual.

Spektr-RG y su instrumento eRosita pretenden reunir siete estudios más de todo el cielo en los próximos 3,5 años. Esto permitirá al telescopio refinar sus datos, eliminar los artefactos y el ruido, pero también detectar más profundamente en el cosmos y recoger las débiles fuentes que de otra manera estarían más allá de la detección.

Una meta clave es mapear la distribución del gas caliente que emite rayos X y que ilumina los grandes cúmulos de galaxias.

Los astrónomos esperan que esta información pueda llevarlos a descubrir cómo está estructurado el Universo y cómo ha cambiado a través del tiempo. Es posible que haya algunas pistas en este proyecto sobre la naturaleza de la energía oscura, la misteriosa "fuerza" que parece estar empujando al cosmos a una velocidad cada vez más acelerada.

"Ese es el gran objetivo, pero sólo llegará al final de la misión", explicó el profesor Nandra.

"Ocho estudios nos permiten profundizar en el Universo distante. Básicamente, intentamos detectar todos los cúmulos de galaxias en el Universo por encima de un cierto límite de masa. Ya tenemos una buena muestra, tal vez alrededor de 10.000. Pero esperamos obtener al menos 100.000 cúmulos de galaxias".

eRosita es el elemento alemán en Spektr-RG. Ocupa la mayor parte del habitáculo del vehículo espacial, o chasis. Pero se encuentra junto a un instrumento ruso conocido como ART-XC, que es sensible a energías más altas, hasta 30 keV.

Tanto eRosita como ART-XC usan un grupo de siete módulos de espejos tubulares para acorralar la luz de rayos X hacia sus sensibles detectores de cámara.

 

 

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