Impresión artística de la observación integral de la Tierra. Crédito de la imagen: ESA Haga Click para agrandar
El espacio cósmico está lleno de radiación continua y difusa de alta energía. Para descubrir cómo se produce esta energía, los científicos detrás del observatorio integral de rayos gamma de la ESA han probado un método inusual: observar la Tierra desde el espacio.
Durante una campaña de observación de cuatro fases que comenzó el 24 de enero de este año, continuó hasta el 9 de febrero, Integral ha estado mirando la Tierra. Al necesitar operaciones de control complejas desde el suelo, el satélite se ha mantenido en una orientación fija en el espacio, mientras espera que la Tierra se desplace a través de su campo de visión.
Inusualmente, el objetivo principal de estas observaciones no es la Tierra en sí, sino lo que se puede ver en el fondo cuando la Tierra se mueve frente al satélite. Este es el origen de la radiación difusa de alta energía conocida como el "fondo de rayos X cósmico".
Hasta ahora con Integral, esto nunca se estudió simultáneamente con una banda de cobertura energética tan amplia desde la década de 1970, y ciertamente no con instrumentos tan avanzados.
Los astrónomos creen que el "fondo de rayos X cósmico" es producido por numerosos agujeros negros supermasivos y crecientes, distribuidos por todo el espacio profundo. Estos poderosos monstruos atraen la materia, que luego se acelera enormemente y, por lo tanto, emite alta energía en forma de rayos gamma y rayos X.
¿Los observatorios de rayos X como el XMM-Newton de la ESA y el Chandra de la NASA han podido identificar y contar directamente un gran número de fuentes individuales? probables agujeros negros? que ya representan más del 80 por ciento del fondo de rayos X cósmico difuso medido.
Sin embargo, se sabe muy poco sobre el origen de la banda de energía más alta de esta radiación cósmica, por encima del rango de estos dos satélites. Esto se extiende en forma de rayos X y gamma de alta energía, al alcance de Integral.
Se cree que la mayor parte de la emisión de fondo de rayos gamma es producida también por agujeros negros supermasivos individuales, pero los científicos necesitan unir esta emisión con fuentes claramente identificadas para hacer una declaración definitiva. De hecho, otras fuentes como galaxias lejanas o fuentes débiles cercanas también podrían ser responsables.
Identificar las fuentes individuales en el rango de rayos gamma que conforman el fondo cósmico difuso es mucho más difícil que contar las fuentes de rayos X individuales. De hecho, los poderosos rayos gamma no pueden enfocarse con lentes o espejos, porque simplemente pasan directamente.
Entonces, para producir una imagen de rayos gamma de una fuente, Integral utiliza una técnica de "máscara", un método de imagen indirecta que consiste en detectar la sombra de una máscara colocada en la parte superior del telescopio, según lo proyectado por una fuente de rayos gamma.
Durante las observaciones, los científicos utilizaron el disco de la Tierra como una "máscara adicional". La Tierra, naturalmente, bloquea o sombrea el flujo de energía más alto de millones de agujeros negros distantes.
Su flujo combinado se puede medir con precisión de manera indirecta, es decir, midiendo la amplitud y el espectro de energía de la caída de energía cuando la Tierra pasa a través del campo de visión de Integral. Una vez que esto se sabe, los científicos pueden intentar conectar la radiación a fuentes individuales.
Todas las observaciones fueron muy exitosas, ya que todos los instrumentos de rayos gamma y rayos X a bordo de Integral (IBIS, SPI y JEM-X) registraron señales claras e inequívocas en línea con las expectativas.
Los científicos integrales ya están procediendo con el análisis de los datos. El objetivo es comprender en última instancia el origen de la radiación de fondo de mayor energía y, posiblemente, proporcionar nuevas pistas sobre la historia del crecimiento de los agujeros negros supermasivos desde las primeras épocas del Universo.
Fuente original: Portal de la ESA
