Un día antes, en su coche oficial, en octubre de 1963, el presidente de Estados Unidos, John F. Kennedy, aprobó el lanzamiento de satélites para advertir del mayor desastre imaginable: la explosión de bombas atómicas. En 1967, este programa llamó a Vela para detectar misterios que no estaban en la Tierra, en el espacio exterior. Esto se mantuvo en un cajón hasta que, unos años más tarde, se asumió que estas señales eran el tipo de radiación más potente del universo, que tal vez podría surgir desde fuera de nuestra galaxia. Desde que nací en un avión, inauguré una nueva forma de observación del universo: la astronomía de rayos gamma.
Invisibles para el ojo humano, los rayos gamma son omnipresentes y permiten estudiar los fenómenos más violentos del cosmos. “En un breve momento, los rayos gamma liberan más energía que todas las estrellas del universo”, resume Peter Michelson, astrofísico de la Universidad de Stanford (EE UU) y padre intelectual del telescopio de rayos gamma. Fermi. Este observatorio espacial fue lanzado en 2008 por la NASA para llevar a cabo una forma más científica del trabajo de vigilancia que lanzó los satélites de la Guerra Fría. En cuanto a los tiempos, el equipo de más de 400 científicos de 17 países asociados a este telescopio puede detectar una nueva fuente de rayos gamma, localizar su origen y alertar a otros telescopios espaciales y terrestres sobre lo que está observando. Por primera vez, los responsables del principal instrumento científico a bordo del Fermi Se reunió en España para discutir sus nuevos objetivos, escuchando entre ellos un tercio de todas las señales, que tienen un origen descubierto.
Los rayos cortos de rayos gamma duran fracciones de segundo. Se produce justo cuando absorbe dos estrellas de neutrones, objetos densos y compactos que pesan sólo millones de toneladas. Las largas oleadas del sumo, que duran unos minutos, siguen a una estrella 30 veces más grande que el Sol que llega al final de su vida y explota, formando una supernova. Las capacidades externas salen despedidas minetras su core serrumba sobre si mismo. La fuerza de gravedad es tan fuerte que forma un punto de densidad infinita: un agujero negro. “Si además el problema es que, aunque siempre lo consiga, saldrá un chorro de rayos gamma tan potente como el que produce una galaxia”, continúa Michelson. No existe ninguna bomba atómica que sea capaz de producir o producir energía similar.
La astrofísica irlandesa Deirdre Horan, miembro del equipo científico de Fermi, explica: “Los rayos gamma son también uno de los tipos de radiación que fluctúan más rápidamente y tienen formas más dramáticas; hasta el punto que ciertas fuentes transforman el cielo en una discoteca”. «Es fascinante cómo la naturaleza puede producir algo como esto», afirman. El investigador estudia pulsos, estrellas de neutrones en rotación que emiten precisamente esos periodos que pueden servir como cronómetros para mejorar la precisión de otros fenómenos, como la radiación producida por el Big Bang, hace 13.700 millones de años.
el Fermi Vigila las 24 horas del día, todos los días de la semana. Desde su órbita, a más de 500 kilómetros de la superficie terrestre, podrá recorrer todo el cielo cada tres horas. Desde su lanzamiento, ha identificado más de 7.000 focos de rayos gamma encendidos dentro y fuera de la Vía Láctea. Nos parece que la Tierra es un pequeño punto en el espacio literalmente atravesado por fuentes de rayos gamma, y muchos de sus movimientos son exquisitamente precisos. Algunas señales dejaron huellas de vértigo: la luz gamma que se emitió durante 12.500 millones de años, mientras el universo estaba en proceso de recibir ingresos. Gracias a la acelerada expansión del cosmos, este objeto se encuentra allí durante 25.000 millones de años luz, lo que se supone que nos permitirá viajar a la velocidad de la luz en los dos últimos años de la vida total del universo.
Las partículas atómicas cargadas acribillan los equipos de Fermi constantemente. Una vez construidos en teoría para durar sólo cinco años, sus ideólogos y constructores velaron por la seguridad de grandes paneles solares que, después de funcionar, perdían su eficacia gracias al constante bombardeo radiactivo. Al menos en una ocasión, el telescopio tendió a evadir tres basuras espaciales que podrían usarse por mucho tiempo. El equipo científico, reunido en el Instituto de Física Teórica de Madrid, calculó que el dispositivo podría durar una década más. Es crucial que podamos hacer esto sin que la humanidad busque este tipo de rayos gamma; no hay sucesor a la vista.
El astrofísico extremo Miguel Ángel Sánchez Conde será el nuevo coordinador científico de la colaboración Fermi-LAT. Uno de sus principales objetivos es utilizar el telescopio para intentar identificar la materia oscura. “Es un desafío que llevamos directamente a Estocolmo para recibir el Premio Nobel”, afirmó.
La materia oscura constituye el 25% de todo el universo, pero por ello no nos ha permitido observar ni determinar qué hay allí. “Muchas fuentes no identificadas podrían ser pequeños halos de materia oscura que se están aniquilándose y emiten rayos gamma”, detalla Sánchez. Esta posibilidad se puede encontrar en algunas propuestas actuales para explicar la materia oscura, como las debilitantes partículas masivas que interactúan, WIMPS en inglés.
Uno de los “grandes misterios” al que se enfrenta el equipo está justo en el centro de nuestra galaxia, explica Sánchez. En este lugar hay un agujero negro —Sagitario A*— con una masa cuatro millones de veces mayor que la del Sol. “Desde 2010 recibimos una señal constante del centro galáctico. Pero en otras galaxias con agujeros negros supermasivos en el centro no vemos nada parecido. Es un exceso de rayos gamma que simplemente no podemos entender. Nadie sabe por qué esto tiene éxito, pero cada día publica nuevos estudios sobre este problema. Hay miles de estudios detrás de este misterio”, confía el investigador.
En 2010, Fermi descubrió una gigantesca estructura en forma de burbuja ubicada justo detrás y debajo del centro de nuestra galaxia. Las espinas lobulares son unas antiguas que duraron 50.000 años viajando de punta a punta pasando a la velocidad de la luz. Catorce años después, estas burbujas de Fermi siguen uno de los mayores misterios de nuestra vida cósmica.
Es posible que los restos del último festival Sagitario A* lleven un núcleo de gas durante millones de años. El enigma puede estar relacionado con esta señal constante de rayos gamma provenientes del centro galáctico, que se cree que podría conducir a la destrucción de la materia oscura, argumentó Sánchez.
Para Irlanda Horan, dentro de aproximadamente un mes llegará otro gran momento, cuando opere los tres grandes detectores de ondas gravitacionales terrestres LIGO, Virgo y Kagra, en EE UU, Europa y Japón, respectivamente. “Una vez que se detecta la orden de alerta, se detecta una onda gravitacional, pero normalmente no lo sabemos a partir de ahí. Fermi tiene un campo de visión enorme y puede ayudarte mucho. Es muy interesante comparar si podemos capturar señales electromagnéticas o ondas gravitacionales. La teoría nos dice que los atacantes negros no pueden emitir rayos gamma. Pero si son dos estrellas de neutrones, podemos verlas. ¡Esto es lo que pasó en 2017 y es como si Dios lo hubiera hecho así! Probablemente ahora queramos mucho más”, explica.
Michelson y todas las posibilidades se abren. “Créo que ahí afuera hay porque ni siquiera hemos imaginado; y por eso los teóricos tienen mucha imaginación”.
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