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¿Alguna vez te has preguntado cómo se vería el mundo, o el cielo nocturno, si tus ojos fueran sensibles a diferentes tipos de luz, como las del visor de Geordi La Forge, las ondas de radio o los rayos X? 

En los últimos 60 años, los astrónomos han construido telescopios e instrumentos que en conjunto, pueden observar a través del espectro electromagnético. Desde las frecuencias bajas de radio hasta los rayos gamma de alta frecuencia. Ahora tenemos observaciones en múltiples longitudes de onda de la mayor parte del cielo, y muchas de ellas son diferentes a las que la astronomía de luz visible nos había proporcionado antes. 

En esta nueva luz, el cielo está lleno de sorpresas.

La radioastronomía es uno de los primeros ejemplos de esto. Cuando nació, en 1950, esta “nueva visión” reveló estructuras que llenan el cielo y que están muy extendidas, son complejas, tienen forma de jet (chorro) y son cientos de veces más grandes que nuestra galaxia, La Vía Láctea. Algunas astrónomas y astrónomos descubrieron que estas estructuras emanaban de galaxias activas y eran alimentadas por un agujero negro super masivo de millones o miles de millones de veces la masa de nuestro Sol. El agujero negro en el centro se traga a las estrellas, el gas y cualquier cosa que se encuentre demasiado cerca. Entre más cercano se encuentra el material, más rápido gira hacia dentro del agujero negro, lo que provoca muchos jets: columnas de radiación que a veces se extienden más que el largo de la galaxia misma. Dado que las galaxias activas brillan mucho más que los millones de estrellas que las rodean, se ven como meros puntos de luz a través de los telescopios de luz visible tradicionales. Y es que, a través de ellos solía observarlas cuando era estudiante de doctorado en la universidad de Cambridge. Con la radioastronomía, podemos ver las estructuras que abundan y los jets en acción. 

De manera similar, el advenimiento de la astronomía de rayos X en la década de 1970 reveló un cielo diferente y muchas más sorpresas. Los rayos X se originan en los lugares más calientes y violentos del Universo. Paralelamente a los eventos importantes en nuestras vidas, estos incluyen el nacimiento, la muerte, las colisiones, las capturas y cualquier otro evento que tenga que ver con los agujeros negros, aunque en escalas espaciales más grandes y en escalas de tiempo más largas que aquí en la Tierra. A lo largo de mi carrera profesional, he investigado justo estos eventos violentos. 

Recientemente, me retiré como directora del observatorio de rayos X Chandra. El telescopio Chandra, que fue nombrado así por el astrónomo hindú ganador del premio Nobel Subrahmanyan Chandrasekhar, es el primero y, hasta ahora, el único telescopio de rayos X en proveer imágenes de alta resolución. Es comparable con los telescopios terrestres en una noche despejada. Fue lanzado por el transbordador Columbia de la NASA en Julio de 1999, bajo las órdenes de la primera mujer comandante, Eileen Collins. 

Desde entonces, las imágenes súper nítidas en rayos X del telescopio Chandra han revolucionado nuestro entendimiento de los cuerpos celestes, desde las estrellas jóvenes hasta los conjuntos de galaxias, planetas, exoplanetas y del universo en general. 

Como sabemos, cuando nos rompemos una pierna, usamos los rayos X para penetrar en lo profundo de los huesos, allá en donde la luz visible no puede entrar. La visión de los rayos X de Chandra permite atisbar a las pequeñas estrellas que nacen en las nubes de gas y polvo de nuestra galaxia, revela galaxias activas en las lejanías del Universo, penetra en los escombros de una estrella masiva que explotó como una supernova, permite observar lo que, de otro modo, sería invisible: gases calientes de las galaxias y los conjuntos de galaxias. Incluso ha permitido tener imágenes de las auroras brillando con rayos X alrededor de los polos de Júpiter. 

Cuando pusimos Chandra en órbita, a más de un tercio de la distancia de aquí a la luna, nuestro primer objetivo fue una galaxia activa lejana alimentada por un agujero negro super masivo.

Este objetivo era una fuente de rayos X garantizada en la que podíamos enfocar el telescopio. Mientras este sirvió perfectamente para dicho propósito, también nos reveló algo muy curioso. Mostró un jet largo y estrecho de emisiones de rayos X en uno de sus lados. 

El equipo de astrónomos e ingenieros de la sala de control de Chandra pensó inicialmente que algo había salido mal con el telescopio, y que esto había causado que los rayos X se hubieran descarriado. Nos sentimos muy aliviados, y por supuesto, emocionados, cuando nos dimos cuenta de que esta emisión de rayos X coincidía con un haz de emisiones de radio que ya se conocían previamente, y que salía desde el polo del agujero negro giratorio a una velocidad cercana a la de la luz. 

Nuestro descubrimiento inicial marcó el nacimiento de un nuevo campo de estudio: los estudios de longitud de onda múltiple de jets de radio, que continúan revelándonos los secretos de cómo funcionan.

Chandra también reveló estructuras dinámicas y complejas cuando ese tipo de jets barren el gas caliente fuera de su camino, creando burbujas en el gas de rayos X que están llenas de emisiones de radio. 

Chandra apenas ha mirado un pequeño porcentaje del cielo. Muchos descubrimientos aguardan a nuestros penetrantes ojos de rayos X, mientras continuamos nuestra exploración del cielo de rayos X.

Traducido por Aurora Romero. Editado por Martha Irene Saladino.

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