Un equipo internacional de astrónomos ha logrado un avance sin precedentes al identificar cerca de dos millones de agujeros negros activos y otras fuentes de alta energía en el universo, gracias al telescopio de rayos X eROSITA. Este hallazgo no solo duplica la cantidad de objetos celestes conocidos en este espectro, sino que también está redefiniendo nuestra comprensión de los fenómenos más violentos y extremos del cosmos.
Este logro, impulsado por la segunda entrega de datos públicos del telescopio, denominada DR2, representa un hito en la exploración espacial. Los datos abren nuevas vías para investigar la evolución de las galaxias, el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y la estructura a gran escala del universo, ofreciendo una visión más clara y completa del espacio profundo.
El catálogo DR2, presentado por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), incluye aproximadamente 1,9 millones de fuentes puntuales de rayos X. La abrumadora mayoría corresponde a agujeros negros supermasivos situados en los centros de galaxias distantes, aunque también se han registrado cúmulos de galaxias, estrellas en explosión y otros fenómenos de alta energía que emiten en este rango del espectro electromagnético.
En un comunicado oficial, el MPE destacó que este inventario constituye el “mejor inventario del cielo de rayos X que tenemos hasta la fecha”, según palabras de Miriam E. Ramos-Ceja, gerente del segmento terrestre de eROSITA y autora principal de la publicación DR2. La investigadora subrayó que esta base de datos permite realizar estudios estadísticos sólidos sobre las poblaciones cósmicas, algo que antes era inalcanzable con tal nivel de detalle.
Los datos recopilados para el DR2 provienen de los tres primeros escaneos completos del cielo realizados por eROSITA durante 556 días. Este extenso periodo de observación ha permitido detectar fuentes de rayos X cada vez más débiles, que anteriormente pasaban inadvertidas, ampliando significativamente el mapa conocido del universo energético.
“DR2 es el mejor inventario del cielo de rayos X que tenemos hasta la fecha y abre la puerta a estudios estadísticos sólidos de poblaciones cósmicas”, afirmó Ramos-Ceja, destacando la importancia de este catálogo para la comunidad astronómica mundial.
El telescopio eROSITA (Extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) es parte del observatorio espacial ruso-alemán Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG), lanzado en julio de 2019 desde Baikonur. Ubicado en una órbita de halo alrededor del punto L2, el telescopio fue diseñado bajo la dirección del MPE en Alemania y cuenta con una tecnología de punta.
Equipado con siete módulos de espejos Wolter-1, cada uno con 54 capas de espejos anidadas, eROSITA posee la sensibilidad necesaria para captar señales extremadamente débiles. La misión utiliza tecnología pn-CCD, heredada del telescopio XMM-Newton, lo que le permite obtener imágenes profundas y nítidas en el rango de energía de 0,2 a 8 keV.
El objetivo científico central de eROSITA es detectar cúmulos de galaxias y núcleos galácticos activos en grandes cantidades, con el fin de investigar la estructura a gran escala del universo y poner a prueba los modelos cosmológicos actuales, especialmente aquellos relacionados con la energía oscura.
El DR2 representa un salto cualitativo en la astronomía de rayos X, ya que permite estudiar objetos energéticos bajo condiciones homogéneas y comparar diferentes clases de fuentes en una escala sin precedentes. Según los datos presentados, más del 88% de las fuentes con contrapartes ópticas e infrarrojas corresponden a galaxias distantes que albergan agujeros negros supermasivos en constante actividad.
Además de los agujeros negros, el catálogo DR2 incluye cerca de 64.000 fuentes extendidas, como cúmulos de galaxias masivos, galaxias cercanas y remanentes de supernovas. Estos objetos trazan las estructuras más grandes del universo y son fundamentales para analizar la influencia de la materia oscura y la energía oscura en la evolución cósmica.
La capacidad de eROSITA para detectar rayos X provenientes de estos entornos permite observar cómo el material se calienta a millones de grados al caer hacia un agujero negro, o cómo los depósitos de gas caliente llenan los cúmulos de galaxias, revelando procesos físicos que ocurren en condiciones extremas.
El observatorio SRG/eROSITA ha estado realizando un mapeo completo del cielo cada seis meses desde diciembre de 2019, con la meta de producir ocho mapas hasta diciembre de 2023. Durante el periodo de calibración y verificación, entre septiembre y diciembre de 2019, el telescopio ajustó sus sistemas y comenzó a recopilar información que ahora forma parte del catálogo DR2. Este enfoque sistemático y repetido ha permitido captar variaciones en las fuentes de rayos X a diferentes escalas de tiempo, desde segundos hasta años.
Una de las novedades principales del DR2 es la profundidad y uniformidad de sus datos, lo que facilita el estudio de tendencias evolutivas y la comparación entre poblaciones cósmicas. Los astrónomos ahora pueden analizar cómo crecieron los agujeros negros supermasivos a lo largo de miles de millones de años, cartografiar la distribución de cúmulos de galaxias y buscar objetos raros o inusuales que antes habrían quedado ocultos.
“La detección de rayos X es solo el primer paso”, afirmó Mara Salvato, portavoz de eROSITA y presidenta del grupo de seguimiento, en declaraciones recogidas por el MPE. Salvato explicó que, al vincular las fuentes de rayos X con sus contrapartes en otras longitudes de onda, es posible determinar qué son estos objetos, dónde se ubican en la escala de distancias cósmicas y construir muestras nítidas y bien definidas a una escala sin precedentes.
El desarrollo de eROSITA y la gestión de datos han estado a cargo del consorcio alemán eROSITA-DE, que brinda acceso a la estrategia de escaneo, los datos publicados y el software para su análisis. El telescopio utiliza una técnica de escaneo sensible a variabilidades que van desde decenas de segundos hasta varios años, lo que permite estudiar tanto fenómenos transitorios como procesos evolutivos de larga duración.
Entre los fenómenos astrofísicos abordados por eROSITA figuran los sistemas binarios de acreción, estrellas activas, emisión difusa dentro de la galaxia y cuerpos del sistema solar que emiten rayos X por intercambio de carga. Esta amplia gama de estudios demuestra la versatilidad del telescopio y su importancia para múltiples áreas de la astrofísica.
El DR2 ofrece una base de datos robusta para estudios estadísticos y comparativos, ya que proporciona información homogénea sobre casi dos millones de fuentes observadas bajo las mismas condiciones. Este nivel de uniformidad es clave para analizar el desarrollo histórico de los agujeros negros supermasivos, la formación de estructuras cósmicas y la evolución de galaxias. Además, la publicación incluye contrapartes ópticas e infrarrojas para muchas fuentes, lo que permite distinguir entre estrellas cercanas, galaxias distantes y otros fenómenos de alta energía.
A pesar de que eROSITA detuvo la recopilación de observaciones científicas a principios de 2022, la misión logró completar suficientes escaneos del cielo como para garantizar futuras publicaciones de datos. El MPE anunció que la próxima entrega, denominada DR3, está prevista para 2028 y se espera que amplíe aún más el inventario de objetos energéticos del universo.
El uso de rayos X en la astronomía ha revolucionado el conocimiento sobre los ambientes más extremos del universo. El material que cae en espiral hacia un agujero negro alcanza temperaturas de millones de grados y emite rayos X antes de cruzar el horizonte de sucesos. Las estrellas de neutrones, los remanentes de supernovas y los cúmulos de galaxias también figuran entre los entornos más energéticos y misteriosos, a los que solo se puede acceder mediante telescopios como eROSITA.
El diseño de eROSITA, con sus siete módulos de espejos y tecnología avanzada de detección, permite captar señales débiles y mapear regiones extensas del cielo con alta resolución. Sus observaciones han propiciado el descubrimiento de fenómenos astrofísicos raros y la identificación de nuevas clases de objetos, lo que enriquece la comprensión de la diversidad del universo.
La publicación DR2 representa un avance en la capacidad de los astrónomos para realizar estudios estadísticos sólidos y comparar diferentes poblaciones cósmicas. El acceso abierto a los datos y la integración de múltiples longitudes de onda amplían el potencial de la comunidad científica para buscar tendencias, identificar objetos singulares y construir una imagen más completa de la dinámica cósmica.
El legado de eROSITA continuará a través de futuros análisis y publicaciones, con la expectativa de que el DR3 y los mapas celestes previstos hasta 2023 sigan expandiendo la frontera del conocimiento. Mientras tanto, el DR2 se consolida como el inventario más amplio y detallado de fuentes de rayos X, duplicando el panorama conocido y permitiendo que los astrónomos exploren la evolución del universo de alta energía con una precisión sin precedentes.
Fuente: Infobae