miércoles, septiembre 09, 2009

Chandra cumple 10 años

Chandra cumple 10 años

"Nosotros y el cosmos somos uno. El cosmos es una enorme entidad, de la cual seguimos siendo parte. ...Es un poder viviente que se propaga exquisitamente a través de nosotros todo el tiempo.", D.H. Lawrence*

Agosto 19, 2009: Hace aproximadamente diez años, el Transbordador Espacial Columbia acarreó cerca de 25.000 kilogramos (55.000 libras) de sueños de astrónomos: el Observatorio Chandra de Rayos-X. Esta ha sido la carga más pesada que el transbordador espacial haya transportado —y una de los mejores jornadas de trabajo en la cual se haya puesto al transbordador como caballo de carga.

El 19 de agosto de 2009 marca el décimo aniversario de la "primera luz" del Chandra.** La semana pasada, los miembros del equipo del Chandra celebraron una década de impresionantes descubrimientos llevados a cabo por el observatorio. El científico del proyecto, Martin Weisskopf, ha dedicado más de 30 años de su vida a este observatorio. Dirigiéndose a una audiencia de líderes del proyecto actual y del original, a investigadores y a otras personas presentes, describió el escenario en la Tierra durante las primeras semanas del Chandra en órbita.

Derecha: En un estupendo lanzamiento nocturno, el transbordador espacial (STS-93) transporta al Chandra. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra.

"Después del lanzamiento, esperamos que las cosas salieran bien", comenzó diciendo. Desde la parte trasera de la sala del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología del Espacio, en Huntsville, Alabama, interrumpieron: "¡Nos estamos poniendo viejos, Martin, habla más fuerte!" A lo que, sin titubear, Weisskopf respondió: "Yo tengo mi auricular puesto", provocando de este modo las risas de los allí presentes.

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Él y algunos de los otros diseñadores principales del telescopio que se encontraban entre en ese público probablemente ya estén a punto de jubilarse, pero aún siguen desarrollando nueva ciencia con gran vigor utilizando su igualmente robusto observatorio.

Weisskopf continuó describiendo el suspenso que experimentaron hace diez años: "Primero esperamos a que el sistema interno de propulsión del Chandra colocara al instrumento en la órbita correcta. Luego, esperamos a que se completara la revisión del instrumento. Después, esperamos a que una serie de puertas se abrieran. Finalmente, vimos la primera imagen, y un 'ahhhh' colectivo se hizo escuchar. ¡Nuestro telescopio había funcionado!"

No solamente funcionó, sino que triunfó. Y lo sigue haciendo. El observatorio está listo para llevar a una segunda generación de exploradores a un viaje desenfrenado a través del cosmos.

Arriba: La primera imagen tomada por el observatorio Chandra del remanente de la supernova Cas A. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra.

A simple vista, e incluso usando algunos tipos de telescopios, el cielo nocturno parece sereno. Pero el universo es realmente un lugar de violencia repentina y caótica, repleto de explosiones de supernova, nebulosas de gas intergaláctico a millones de grados de temperatura y enfurecidos discos de materia desgarrada que remolinea alrededor de agujeros negros. Chandra es único debido a su capacidad de ver este mundo caliente que contiene la clave para revelar muchos misterios científicos.

Y todo comenzó cuando el remanente de supernova "Cas A" posó para la primera fotografía tomada por el Chandra. Los científicos dedujeron que el material expulsado hacia el espacio debido a la explosión colisionó con el material circundante a alrededor de 16 millones de kilómetros por hora (10 millones de millas por hora). Dicha colisión provocó la creación de violentas ondas de choque, como si fueran enormes estruendos acústicos, creando de esa manera una burbuja de gas con una temperatura de 50 millones de grados que emite radiación de rayos X.

Los elementos pesados en el gas caliente emiten rayos X con energías específicas. Chandra puede medir con precisión estos rayos X y mostrar las cantidades presentes de cada elemento. Con esta información, los astrónomos pueden analizar cómo se crean los elementos necesarios para la vida y cómo se esparcen en nuestra galaxia debido a las explosiones de estrellas.

En pocas palabras, Chandra ha ayudado a confirmar que estamos hechos de materia estelar.

"El hierro de nuestra sangre provino de alguna estrella que explotó tal vez hace algunos miles de millones de años", dijo Weisskopf.

Arriba, a la derecha: Una imagen de rayos X en colores falsos del remanente de supernova Cas A. El rojo indica material rico en hierro; el verde claro denota material enriquecido con silicio y azufre. Las regiones azules están salpicadas de polvo espacial que absorbe los rayos X. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra. [Más información]

Al cabo de solamente dos meses en el espacio, Chandra captó una asombrosa imagen de otra explosión de supernova, la Nebulosa del Cangrejo, y mostró por primera vez los anillos luminosos de partículas de alta energía que rodean su núcleo:

Arriba: Una composición de imágenes, proporcionadas por los telescopios Chandra y Hubble, de la Nebulosa del Cangrejo. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra.

En combinación con observaciones llevadas a cabo por el Telescopio Espacial Hubble, los datos proporcionados por el observatorio Chandra dieron pistas de cómo la rotación de la estrella de neutrones pulsante (púlsar) en el centro de la Nebulosa del Cangrejo alimenta de energía a dicha nebulosa, la cual continúa brillando despúes de 1.000 años de producida la explosión.

Chandra también ha estado educando a los astrónomos sobre los quásares, las estrellas binarias, los agujeros negros que engullen materia —la lista se torna cada vez más "extraña". Esta imagen tomada por el Chandra muestra el sector central de nuestra galaxia, la Vía Láctea. La parte blanca y brillante ubicada cerca del centro de la imagen contiene un agujero negro supermasivo:

Arriba: Una imagen tomada por el Observatorio Chandra de Rayos X de la región central de nuestra galaxia, la Vía Láctea. [Más información]

Chandra ha encontrado agujeros negros a lo largo y a lo ancho del universo, y algunos de los descubrimientos más facinantes del telescopio han sido aquellos que se producen en las inmediaciones de dichos agujeros. Por ejemplo, Chandra ha proporcionado a los científicos información nueva sobre los chorros de rayos X que son expulsados desde los agujeros negros: ver imagen. Asimismo, el observatorio Chandra halló las primeras pruebas de las existencia de dos agujeros negros supermasivos en la misma galaxia: ver imagen. ¡En este caso, dos son una multitud!

Y aún hay más. Chandra ha ayudado a sacar a la luz materia oscura, pero también colaboró para generar progresos en el estudio de la energía oscura, nos ha dado pistas sobre cómo el universo ha evolucionado en el tiempo y hasta nos ha enseñado algo sobre los planetas en nuestro propio "vecindario". Este telescopio ha mostrado que los planetas son fuentes de rayos X sorpresivamente interesantes. Por ejemplo, Marte y Venus brillan como si fueran LITE-BRITE®***

"Los rayos X y las partículas que provienen del Sol colisionan con la atmósfera marciana. Aprendemos muchas cosas sobre esa atmósfera simplemente al observar los elementos que la constituyen, los cuales son captados en imágenes por el observatorio Chandra", explica Weisskopf.

Derecha: Esta imagen, tomada por el observatorio Chandra, dio a los científicos la primera vista de los rayos X de Marte. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra.

La astronomía de rayos X nació en la década de 1960 y Chandra está rapidamente arrasando con la ciencia a su paso. Uhuru, el primer satélite dedicado a la astronomía de rayos X, fue lanzado en 1970 y confeccionó mapas de algunos cientos de fuentes brillantes. La sensibilidad del Chandra es cien mil veces superior a la de Uhuru y, hasta la fecha, ha realizado más de 9.500 observaciones.

Según el Director del Programa, Keith Hefner: "Nuestra confianza en el desempeño del observatorio y en su futuro permanece muy firme. Con las recientes extensiones, Chandra podría operar hasta 2019 o más".

¿No se les han acabado los objetos para ver?

"La respuesta es un rotundo '¡No!'", dice Weisskopf. "Nos falta mucho todavía. Y tenemos científicos jóvenes y entusiastas ayudándonos en este equipo, quienes apenas habían nacido cuando se concibió la idea del Chandra. Tienen algunas ideas fabulosas; ¡y ni siquiera usan auriculares!


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