Uno de los grandes méritos de la astronomía del siglo XX, ha sido abrir el estudio del cosmos al descubrimiento de todo tipo de radiación electromagnética más allá de la luz visible.
La radioastronomía, dio lugar a importantes descubrimientos, como el del fondo de radiación cósmica, vestigio de la gran explosión que en teoría originó al Universo. El desarrollo de satélites astronómicos permitió explorar la radiación infrarroja, ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma, de objetos celestes de la naturaleza más insospechada.
La información que nos proporciona la radiación distinta a la luz visible, es tan importante que sin ella, nuestra visión del Universo sería solo una pieza del gran rompecabezas cósmico, sin la detección de estos rayos y frecuencias diferentes a las ordinarias, solo veríamos el universo en función de las magnitudes de los cuerpos que lo componen.
* Imágenes que explican perfectamente el significado del concepto“espectro electromagnético” de la Luz. *
Un buen ejemplo de la importancia de la radioastronomía, la podemos asociar al hecho de localizar púlsares y cuásares lejanos, que actúan como mapas celestes de posicionamiento.
Hoy en concreto, les escribiremos a cerca de un curioso caso que nos presenta el conocido como “púlsar Geminga”, una de las fuentes celestes de rayos gamma más brillantes en el cielo.
Es la quinta mayor fuente conocida, por detrás del: púlsar del Cangrejo, el Blázar 3C454.3, el púlsar Vela y el centro de la Vía Láctea (Sagitario A*).
* Estas son las 5 mayores fuentes de rayos Gamma conocidas*
Los rayos gamma son la forma más extrema de radiación electromagnética, cada fotón de rayos gamma tiene una energía millones (o hasta miles de millones) de veces mayor que la de un fotón de luz ultravioleta, el componente más peligroso de la radiación solar que incide sobre nuestro cuerpo. Nuestro astro produce una mínima cantidad de estos rayos gamma en su núcleo, que hasta llegar a la superficie, se debilitan en gran mayoría antes de ser expulsados como partículas más leves, tales como las ondas de radio o la luz visible.
Afortunadamente la atmósfera nos protege de este tipo de radiación, a la vez que nos obliga a estudiarla desde instrumentos en órbita. La detección de rayos gamma no es fácil y nuestro conocimiento del cielo no es tan avanzado en esta rama de la astronomía como en otras.
Hasta la fecha han habido 5 satélites astronómicos de rayos gamma: el primero, llamado SAS-II, fue lanzado en 1972 y, después de seis meses de operación solo alcanzó a ver cuatro objetos en todo el cielo. El satélite europeo COS-B fue más exitoso, al operar de 1975 a 1982 y detectar 25 objetos. Pero no fue hasta el lanzamiento del Compton Gamma-Ray Observatory, en abril de 1991, que empezó realmente un estudio detallado de las fuentes celestes de rayos gamma. El telescopio EGRET, a bordo del Compton Observatory,contiene 271 fuentes registradas, la mayor parte de las cuales son un misterio, todas ellas registradas el año 2000. Un proyecto común entre la ESA, Rusia y EEUU fue la sonda INTEGRAL, lanzada en 2002 y que también reconoció muchas fuentes desconocidas de rayos gamma en el universo. Pero no ha sido hasta 2008, con el proyecto FERMI de la NASA, que se han obtenido los mejores resultados.
* Solo hay que ver la imagen para entender la importancia del FERMI *
Cuando el satélite SAS-II reportó la detección de una intensa fuente de rayos gamma, equiparable a los pulsares de Vela y del Cangrejo, el resultado fue tomado con escepticismo. Esta fuente no coincidía con ningún objeto conocido y varios investigadores cuestionaron la validez del resultado, ya que los rayos gamma son relativamente difíciles de producir y se estaban observando en enormes cantidades.
La existencia del objeto del cual provenían, fue confirmado por el satélite europeo COS-B. Observaciones con el observatorio Einstein de rayos-X mostraron que la fuente de rayos gamma también emitía rayos-X, aunque extrañamente con un flujo miles de veces menor. El astrónomo Italiano Giovanni Bignami observó esta fuente de rayos-X con telescopios ópticos, encontrando como contraparte un debilísimo objeto de magnitud 25 situado a 552 años luz de aquí. Bignami bautizó a este enigmático objeto, situado en la constelación de Géminis, con el nombre de Geminga, que en dialecto Milanés significa ” no está ahí “.
El acertijo de Geminga persistió hasta la siguiente generación de satélites astronómicos. El satélite Alemán de rayos-X ROSAT, pudo detectar suficientes fotones provenientes de Geminga para emprender la búsqueda de pulsaciones en este objeto y deducir que la señal de Geminga se repite cada 237 milisegundos.
La revisión de los datos de COS-B y SAS-II, además de confirmar las pulsaciones, mostraron que este periodo de pulsación crece con el tiempo, tal y como ocurre sistemáticamente en los cientos de púlsares detectados en ondas de radio. Así, quedó establecido que Geminga es un púlsar, el único conocido que no emite ondas de radio.
A pesar de que en 1997 Kuzmin y Malofev reportaron la detección de Geminga en ondas de radio de baja frecuencia, la señal de radio es tan débil que Geminga sigue siendo catalogado como el único púlsar “radio silencioso”.
* Imágenes compuestas por los telescópios Chandra y XMM-Newton. *
Como todos los púlsares, Geminga es una pequeña estrella de neutrones de tan solo 20 kilómetros de diámetro (tamaño estándar), que nació como resultado de una supernova alrededor de 300.000 años atrás. No es particularmente poderosa, siendo su luminosidad comparable a la del Sol. Sin embargo, a diferencia de los demás pulsares conocidos, Geminga emite en rayos gamma mil veces más radiación que en rayos-X, un millón de veces más que en el óptico, y miles de millones de veces más que en ondas de radio.
Si bien Geminga es el único objeto de este tipo que hemos encontrado, un emisor perfecto de rayos gamma, se sospecha que las próximas generaciones de satélites astronómicos mostrarán que es en realidad el más brillante de una nueva clase de cuerpos astronómicos, ya que por ahora, solo hay teorías de lo que ocurre con este sujeto pero ninguna confirmación oficial, pues en teoría los cuerpos emiten radiación electromagnética de menor longitud de onda a más, mientras que Geminga nos muestra lo opuesto.
Las últimas investigaciones realizadas demuestran que una especie de “burbuja” o envoltura, recubre el púlsar y solo es visible con ciertas longitudes de onda que nos permiten observar los rayos gamma, del mismo modo que en el centro de la Vía Láctea parece salir un haz de luz en forma de cacahuete por los casquetes.
Los rayos gamma se producen como resultado entre la aniquilación de materia con anti-materia, en este caso positrones y electrones. Uno de los espacios propensos a generar estos positrones, la anti-materia del electrón, es en los discos de acreción de un agujero negro.
Aunque no veamos desplazarse al púlsar Geminga, sí que podemos observar como parte de su superficie se mueve y conecta con otras regiones del espacio, como si fuesen eyecciones de masa coronal o gigantescas protuberancias. Esto es poco común en las estrellas de neutrones, que se caracterizan por ser muy compactas, de modo que este intercambio de materiales con el medio que las rodea, es el posible causante de que parte de los rayos-X de este púlsar se desintegren nada más nacer, eliminando así su rastro radiofónico mientras que los rayos gamma, los más radioactivos, tienen vía libre para prosperar.
Todavía no se ha demostrado con firmeza que este púlsar este cerca de un agujero negro, con lo que el origen de ese “extra” de positrones que generan rayos gamma, aún no está autentificado.
Esta es una de las pocas soluciones al paradigma que nos ha ofrecido la comunidad científica, otra, fue que este púlsar está ubicado de cierta manera que siempre vemos frontalmente su haz de luz, aunque entonces, tendríamos que ver este fenómeno más a menudo, pero no es así de momento.
* Dibujo de una estrella de neutrones *
Todavía es pronto para pronunciarse, pero si algo está claro, es que este púlsar es único en su especie, y no solo por las características extraordinarias que posee, sino porque también alberga planetas, cosa que ya se ha visto a menudo en otros sistemas estelares compuestos por alguna estrella de neutrones/ o púlsar.
En 1997 se anunció el descubrimiento de un planeta en órbita alrededor de Geminga en base a pequeñas desviaciones en el ritmo de emisión de rayos gamma, que podrían deberse a efectos gravitatorios de objetos circundantes.
El hipotético planeta se encontraría a 3,3 UA de Geminga y tendría un período orbital de 5,1 años.
Con una masa un 70% mayor que la masa de la Tierra y se trataría de un planeta terrestre. Sin embargo, el descubrimiento ha sido puesto en tela de juicio, ya que recientes análisis de los datos sugieren que las desviaciones pueden ser debidas a ruidos en la señal, ya que las fluctuaciones de rayos gamma son bastante bruscas en esa zona del cielo.
* Representación artística del hipotético sistema planetario *
