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INTEGRAL, 15 años investigando el Universo por su radiación gamma

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El 17 de octubre de 2002, el observatorio espacial INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory), de la ESA, llegaba al espacio para estudiar el Universo utilizando la radiación gamma. Era el satélite más sensible a esa radiación lanzado hasta aquel momento, y entre sus objetivos figuraba estudiar la creación de elementos químicos en el interior de las estrellas, elementos lanzados al espacio cuando dichas estrellas morían. ¿Podían aparecer también nuevos elementos en sus remanentes?

En estos 15 años de operaciones, INTEGRAL ha estudiado explosiones de rayos gamma, agujeros negros y emisiones radiactivas de explosiones de supernova, y ha terminado superando todas las expectativas puestas en él antes de su lanzamiento, cuando se construyó utilizando como base la plataforma del observatorio XMM-Newton. Peter Kretschmar, manager del Centro de Operaciones Científicas de la misión, empezó a trabajar en ella ya antes de su puesta en órbita, en 1996, y recuerda que Integral “básicamente, como un observatorio de banda ancha y alta energía, abriría una nueva ventana en los que, hasta entonces, era un rango de energía poco explorado, funcionando como puente entre los telescopios clásicos de rayos X (como XMM-Newton) y los instrumentos de rayos gamma de alta energía, como la primera misión científica de la ESA, COS-B, o la actual misión de la NASA, Fermi”.

El legado de INTEGRAL

La misión no tardó en dar sus frutos. Su primer descubrimiento llegaría en 2003, una binaria masiva en rayos X, y entre sus hallazgos figuran también la primera emisión polarizada de rayos gamma desde la nebulosa del Cangrejo o nuevos datos sobre el remanente de supernova SN 1987a. En todos los casos, Integral ha rendido muy por encima de lo que se esperaba de ella. “Desde luego que ha superado las expectativas originales”, apunta Peter Kretschmar”, también porque su larga vida operacional le ha dado tiempo a estudiar algunos de nuestros sueños originales, como ver líneas radioactivas en supernovas, donde hay que esperar a que ocurra un evento especial”.

Además, la misión ha conseguido algo que nadie anticipaba. El pasado mes de agosto, INTEGRAL lograba detectar un evento generador de ondas gravitacionales coincidente con un estallido de rayos gamma. Para Matthias Ehle, manager de la misión, es uno de sus grandes logros: “desde luego, no planeamos hacer seguimiento de ondas gravitacionales, por lo que mantener operativa una misión de observatorio permite que se den muchos resultados científicos inesperados”. Es un punto en el que Peter coincide, señalando que “para un observatorio, los resultados inesperados son a menudo su valor real, como encontrar una nueva clase de fuentes altamente absorbidas al principio de la misión o, ahora, las contrapartidas de ondas gravitacionales”.

Precisamente, es en el estudio de las ondas gravitacionales donde INTEGRAL puede aportar todavía bastantes cosas, buscando los estallidos de rayos gamma que pueden estar asociados a eventos como fusiones de agujeros negros supermasivos. Matthias explica que los científicos de la misión reciben alertas tempranas de eventos de ondas gravitacionales y pueden buscar su correlación en curvas de luz detectadas a través del instrumento ACS. Dichas curvas de luz apuntan a la existencia de estallidos de rayos gamma (GRB).

“El origen del GRB puede localizarse y compararse con las cajas de error para el posible origen de las ondas gravitatorias proporcionadas por los detectores de Ligo-Virgo”, señala el manager de misión de INTEGRAL: “una confirmación mutua de una señal de GRB tanto de Integral como de Fermi ofrece argumentos firmes de posibles contrapartidas electromagnéticas a un evento de ondas gravitacionales. La reorientación de Integral a la posición derivada en el cielo permite que los instrumentos principales (IBIS, SPI, JEM-X) busquen resplandores de ratos gama y rayos X duros. Además, el monitor óptico (OMC) puede buscar la emisión óptica relacionada con el evento. Incluso si no hay detección se pueden derivar los límites de la emisión electromagnética relacionada con el evento de ondas electromagnéticas, que es información importante para probar modelos astrofísicos”.

Una misión de futuro

Esta participación en el estudio de las emisiones relacionadas con las ondas gravitacionales va a ser una parte importante del futuro de INTEGRAL. La misión ha sido prorrogada en varias ocasiones por el interés de sus resultados para la comunidad científica, y Matthias Ehle cree que puede operar aún más allá del final de su última prórroga, en 2018. “Técnicamente, podemos seguir durante muchos más años”, explica, “aunque el final está decidido con la reentrada segura planificada (para eludir escombros espaciales) en 2029”.

Hasta entonces, INTEGRAL seguirá colaborando con otras misiones para aumentar nuestros conocimientos sobre el Universo más desconocido. Matthias, de hecho, confía en que pueda continuar haciendo observaciones de seguimiento de los hallazgos de Ligo-Virgo cuando esté operativo de nuevo, en otoño del año que viene. Además, el observatorio realizará estudios más en profundidad de estallidos rápidos de radio y eventos de neutrinos, que todavía presentan unos cuantos enigmas para la comunidad científica. Así, seguirá abriendo nuevas ventanas al cosmos.

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