Las primeras observaciones del telescopio espacial Fermi

Hoy, la NASA reveló imágenes de las primeras observaciones y anunció un nuevo nombre para su más reciente telescopio espacial.

Agosto 26, 2008: El telescopio más nuevo de la NASA, anteriormente conocido como GLAST, ha pasado exitosamente su verficación orbital, comenzando de este modo una misión destinada a explorar el violento e impredecible universo de los rayos gamma.

El telescopio comienza la misión con un nuevo nombre. La NASA anunció hoy que a GLAST se le asignó un nuevo nombre: Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, en honor al profesor Enrico Fermi (1901 - 1954), un pionero en el campo de la física de alta energía.

Derecha: Concepto artístico del nuevo Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi. [Más información]

"Enrico Fermi fue la primera persona que sugirió la forma en la cual las partículas cósmicas podrían ser aceleradas a grandes velocidades", dijo Paul Hertz, el científico que se desempeña como jefe del Directorio de Misiones Científicas de la NASA, en las oficinas centrales de la NASA, ubicadas en Washington. "Su teoría proporciona los fundamentos para entender el nuevo fenómeno que su telecopio homónimo descubrirá".

Los científicos esperan que Fermi, mediante la observación de rayos gamma energéticos, descubra muchos nuevos pulsares, revele el funcionamiento de los agujeros negros supermasivos y ayude a los físicos a buscar nuevas leyes de la naturaleza.

Durante dos meses después del despegue de la nave espacial, el 11 de junio de 2008, los científicos pusieron a prueba y calibraron sus dos instrumentos, el Telescopio de Gran Área (LAT, por su sigla en idioma inglés) y el Monitor de Destellos del GLAST (GBM, por su sigla en idioma inglés).

Hoy, el equipo del Telescopio Espacial de Gran Área develó una imagen del cielo donde se aprecia el gas brillante de la Vía Láctea, pulsares parpadeantes y una brillante galaxia ubicada a miles de millones de años luz. El mapa combina 95 horas de las primeras observaciones llevadas a cabo por el instrumento:

Arriba: Una porción del mapa de las primeras observaciones de los cielos de rayos gamma. Haga clic aquí para ver el cielo completo.

Se tardó varios años para crear una imagen similar, producida por el ahora desaparecido Observatorio de Rayos Gamma Compton. Con la sensibilidad superior de Fermi, seguramente surgirán nuevos descubrimientos.

El Telescopio Espacial de Gran Área de Fermi explora el cielo completo cada tres horas cuando funciona bajo el "modo de reconocimiento", tarea que ocupará la mayor parte del tiempo de observación del telescopio durante su primer año de operaciones. Estas fotografías instantáneas permiten a los científicos monitorear cambios rápidos en las características del violento universo de rayos gamma. El telescopio es sensible a los fotones con energías que varían en un rango de 20 MeV (Megaelectronvoltios) hasta por encima de 300 GeV (Gigaelectronvoltios). El límite más alto de este rango, el cual corresponde a energías que son 5 millones de veces más grandes que los rayos X dentales, está muy poco explorado.

Derecha: Este aumento de rayos gamma, detectado por Fermi, el 23 de julio de 2008, señala la probable destrucción de una estrella distante. [Imagen ampliada]

El instrumento secundario de la nave espacial, el GBM, identificó 31 explosiones conocidas como erupciones de rayos gamma solamente durante su primer mes de operaciones. Estas explosiones de alta energía ocurren cuando las estrellas masivas mueren o cuando las estrellas de neutrones que están orbitando se mueven juntas en forma de espiral y se fusionan.

El GBM es sensible a rayos gamma menos energéticos que el Telescopio Espacial de Gran Área, lo cual ofrece una visión complementaria del extenso espectro de rayos gamma. Trabajando juntos, los dos instrumentos pueden finalmente desentrañar algunos de los más enredados misterios de las erupciones de rayos gamma.

"Las últimas décadas han sido una época de oro para la astronomía", dice Chip Meegan, quien es el investigador principal del GBM, en el Centro Marshall para Vuelos Espaciales. Meegan considera que Fermi va a lograr que estos buenos tiempos continúen. "Estoy encantado de ser parte de esto".

Manténgase sintonizado con Ciencia@NASA para conocer más noticias sobre Fermi y el universo de rayos gamma.

Despega un nuevo telescopio de la NASA

GLAST explorará los ambientes más extremos del universo, buscando cualquier tipo de señal que sugiera nuevas leyes de física, investigando la naturaleza de la materia oscura, así como también muchas otras cosas.

Junio 11, 2008: El Telescopio Espacial de Rayos Gamma de Gran Área (GLAST, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, dejó la Tierra hoy a bordo de un cohete Delta II. "Todo el equipo del GLAST está emocionado", anunció Kevin Grady, quien es el administrador del programa en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA, poco tiempo después de que el cohete despegara desde Cabo Cañaveral. "El observatorio ya está en órbita y todos los sistemas continúan funcionando tal y como fue planificado".
¿Qué es lo que pretende lograr la NASA con la puesta en órbita de este nuevo telescopio? GLAST explorará los ambientes más extremos del universo, buscando cualquier tipo de señal que sugiera nuevas leyes de física, investigando la naturaleza de la materia oscura, así como también muchas otras cosas. Lea la historia de hoy, Una violenta historia del tiempo, para introducirse en uno de los misterios más grandes que los investigadores esperan pueda resolver el GLAST.

Una violenta historia del tiempo

Desde nuestra madre Tierra, el cielo nocturno puede parecer tranquilo e inmutable, pero el universo visto en rayos gamma es un lugar de violencia repentina y caótica. Utilizando telescopios sensibles a los rayos gamma, los astrónomos son testigo de explosiones breves pero tremendamente intensas, llamadas explosiones de rayos gamma. No existe nada más potente.

Nadie está seguro de qué es lo que causa las explosiones de rayos gamma. Entre las posibilidades predilectas están la colisión de dos estrellas de neutrones o un tipo de super supernova que se produce cuando explota una estrella extremadamente masiva. Una cosa es cierta: las explosiones de rayos gamma tienen lugar en galaxias muy pero muy lejanas, tan lejanas que a sus distancias se las llama "cosmológicas", y se encuentran más allá de la comprensión normal.

Derecha: Concepción artística: Una explosión de rayos gamma destruye una estrella. Crédito: NASA/SkyWorks Digital.

Piense en esto: cuando mira el cielo nocturno, está viendo un libro de historia —de hecho, ve un libro que se remonta en la historia hasta el principio de lo que llamamos tiempo. Y cada estrella es un capítulo de ese libro. Usted no ve las estrellas tal como son ahora. Las ve como solían ser cuando emitieron su luz, hace mucho tiempo. Y cuanto más profundo miramos en el espacio, más observamos hacia el pasado. De hecho, la luz de las galaxias más lejanas tiene miles de millones de años de antigüedad.

"Las explosiones de rayos gamma son tan brillantes que podemos verlas desde miles de millones de años luz de distancia, lo cual significa que ocurrieron hace miles de millones de años, y ahora las vemos tal como fueron entonces", dice Charles Meegan, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Nos pueden ayudar a ver hacia el pasado y también nos pueden enseñar algo sobre las condiciones en las cuales se encontraba el universo en los primeros tiempos de su creación. En las explosiones de rayos gamma, podríamos estar viendo la primera generación de estrellas, a partir de las primeras galaxias creadas después de la Gran Explosión" (conocida como Big Bang, en idioma inglés).
Las explosiones de rayos gamma no solamente ayudan a los científicos a entender la historia del universo, sino que también colaboran para explicar la física oculta que hay detrás de ellas. Pero la parte difícil del estudio de las explosiones de rayos gamma es encontrarlas antes de que desaparezcan. Cada explosión ocurre y desaparece tan rápido que es difícil detectar todas las que se producen. Es como tratar de capturar cada uno de los destellos de las luciérnagas con una cámara común y corriente en una noche de verano.

El Telescopio Espacial de Rayos Gamma de Gran Área (GLAST, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, pronto ayudará en la búsqueda. Informaremos más sobre este tema en un minuto pero, primero, vamos a crear el escenario propicio con un poco de historia

Los científicos han estado tras la pista de los rayos gamma durante muchos años, pero las explosiones de estos rayos fueron descubiertas por accidente. Durante la Guerra Fría, que tuvo lugar en la década de 1960, los satélites de Estados Unidos que vigilaban las pruebas nucleares soviéticas, y violaban de ese modo el Tratado de Prohibición Limitada de Pruebas, detectaron intensos destellos de radiación gamma. Sin embargo, los destellos no provenían de la Unión Soviética. ¡Los científicos se dieron cuenta de que los destellos venían del espacio!

Izquierda: Las explosiones de rayos gamma iluminan el cielo como si fueran bombillas de flash. En la gráfica de la derecha, se muestra el trazo denominado "curva de luz" de la explosión.

Rápidamente, las explosiones de rayos gamma se convirtieron en uno de los misterios más cautivadores de la astronomía y la NASA decidió construir un Gran Observatorio para trazar un mapa de los rayos gamma que provienen del cielo. En la década de 1990, el Observatorio Compton de Rayos Gamma descubrió más de 400 nuevas fuentes de este tipo de rayos y registró 2.704 explosiones, detallando así el universo de rayos gamma que los primeros satélites apenas habían alcanzado a ver. Pero lo que es más importante es que Compton dio a conocer evidencia de que las explosiones de rayos gamma no se generan en la Vía Láctea, sino en galaxias ubicadas a enormes distancias.
Asimismo, los astrónomos se dieron cuenta de que, para que puedan verse a tan grandes distancias, las explosiones debieron de haber sido violentas a un grado casi imposible. De cierta manera, esto no fue una sorpresa. Los rayos gamma son, por su naturaleza misma, una muestra de gran energía y violencia. Tome en cuenta lo siguiente: los rayos gamma son una forma de luz super energética. Los fotones de luz común, como los que vemos con nuestros propios ojos, tienen energías del orden de 2 a 3 electronvoltios. Los rayos gamma tienen energías superiores a los 10 gigaelectronvoltios (GeV), lo que es miles de millones de veces mayor que la energía de la luz visible. Observatorios en la Tierra han detectado rayos gamma con energías aún mayores —de miles de GeV.

La NASA ha lanzado el GLAST para dar la bienvenida a estos mensajeros de alta energía. El instrumento principal del GLAST, el Telescopio de Gran Área (LAT, por su sigla en idioma inglés), efectuará observaciones pioneras de las explosiones de rayos gamma a energías superiores a cualquier otra que se haya detectado previamente. Se espera que pueda ubicar de

manera precisa alrededor de 50 explosiones por año. Mientras tanto, otro instrumento a bordo del GLAST, el Monitor de Explosiones del GLAST (GBM, por su sigla en idioma inglés), registrará las explosiones de rayos gamma a energías más bajas.

Derecha: Repleto de detectores, el telescopio GLAST espera su lanzamiento en una habitación limpia de General Dynamics. Haga clic para ver el observatorio completo.

Trabajando juntos, estos dos instrumentos detectarán el rango completo de energías de estas luciérnagas cósmicas (desde 10 mil electronvoltios hasta 100 Gigaelectronvoltios).
"Capturar los eventos en más de una longitud de onda ayudará a los científicos a entenderlos mejor, esto es semejante a poder ver en colores en lugar de hacerlo en blanco y negro", dice Meegan. "No podemos reproducir en ningún laboratorio las condiciones físicas extremas en las que tienen lugar las explosiones de rayos gamma, por lo que no entendemos cómo funcionan. Estudiándolas con estos instrumentos, es posible que podamos conocer una nueva física de la materia".
"Creo que es muy probable que el LAT y el GBM vean algo nuevo e imprevisto de las explosiones de rayos gamma. Posiblemente, responderán algunas viejas preguntas y surgirán otras nuevas". "
¡Eso es precisamente lo que parece hacer siempre la ciencia. No se pierda los resultados obtenidos con el GLAST!