Skip to main content

Article Category

Noticia

Article available in the folowing languages:

Nuevo telescopio de rayos X para estudiar agujeros negros

El instituto nacional de metrología de Alemania, en su «Instalación de haz de lápiz de rayos X» (XPFB), está analizando la calidad de las características principales del espejo diseñado para el futuro Observatorio Internacional de Rayos X (IXO), que comenzará una investigación...

El instituto nacional de metrología de Alemania, en su «Instalación de haz de lápiz de rayos X» (XPFB), está analizando la calidad de las características principales del espejo diseñado para el futuro Observatorio Internacional de Rayos X (IXO), que comenzará una investigación profunda de agujeros negros supermasivos en 2021. En el IXO, que se convertirá en el mayor telescopio de rayos X que se haya construido, colaboran la Agencia Espacial Europea (ESA), la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos (NASA) y la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA). La misión programada para el IXO es la investigación de los agujeros negros supermasivos, un tipo de agujero negro que se cree que se desarrolló a principio del Universo, posiblemente con anterioridad a las primeras estrellas. La información nueva que se obtenga sobre estos fenómenos permitirá a la comunidad astronómica obtener conocimientos valiosos sobre el pasado de nuestro planeta. IXO también estudiará al detalle estrellas de neutrones y agujeros negros estelares, que están formados por supernovas de estrellas con una masa considerablemente grande. La cartografía de los agujeros negros a estudiar procederá del experimento eROSITA («Extended Roentgen survey with an imaging telescope array»), una cooperación entre Alemania y Rusia encabezada por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre que se lanzará al espacio en el plazo de tres años. eROSITA explorará el cielo con la ayuda de un grupo de siete telescopios de rayos X y se espera que descubra, entre otros objetos, cerca de tres millones de agujeros negros. IXO partirá de esta base crucial para realizar una investigación sistemática que implicará la captura de radiación X procedente de agujeros negros muy lejanos. Para ello precisa de un espejo gigantesco. En previsión de la naturaleza de la radiación X esperada, este espejo contará con varios componentes individuales dispuestos para reflejar los rayos de forma lateral en un ángulo extremadamente pequeño en lugar de la más tradicional orientación perpendicular. El instituto nacional de metrología de Alemania, el Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), proporciona servicios científicos y técnicos y actualmente comprueba las características clave de estos componentes. El 27 de septiembre de 2010 el PTB anunció su intervención en esta iniciativa y describió las características concretas del espejo diseñado: «IXO tendrá un solo espejo con una superficie de captación de cerca de tres metros cuadrados, una longitud focal de veinte metros y una resolución angular de menos de cinco segundos de arco. Debido a la incidencia rasante de la radiación requerida, la superficie total del espejo debe ser de alrededor de 1.300 metros cuadrados.» Este espejo se construirá con obleas de silicio disponibles en el mercado con un acabado extremadamente fino y diseñadas con unas nervaduras que permitirán apilarlas en bloques rígidos. «Gracias a este diseño», indicaron responsables del PTB, «se forman poros con una sección transversal de cerca de un milímetro cuadrado en los que la radiación se refleja sobre la superficie de la oblea situada inmediatamente por debajo.» El instituto, que está analizando la superficie reflectante de cada uno de los poros, añade que «en relación a la rugosidad y los errores tangentes, la calidad de estas superficies "ocultas" no podrá investigarse desde arriba como hasta ahora, sino que deberá determinarse en función de la geometría que se aplicará durante su funcionamiento, con una reflexión de rayos X rasantes a ángulos de aproximadamente un grado.» Para esta labor se utilizará un haz de lápiz monocromático de cincuenta micrómetros de diámetro y una divergencia de menos de un segundo de arco. La infraestructura necesaria ya está disponible en la recién ampliada XPBF, perteneciente al laboratorio de radiación sincotrónica del instituto en BESSY II en Berlín-Adlersdorf (Alemania). «Caracterizará los sistemas de la lente de rayos X de IXO en tres energías de fotón distintas: a 1 kiloelectronvoltio, a 2,8 kiloelectronvoltios y a 7,6 kiloelectronvoltios», anunció el PTB. «Los sistemas de la lente pueden ajustarse o girarse con un hexápodo en el vacío con reproductibilidades de dos micrómetros y menos de un minuto respectivamente. El haz directo y el haz reflejado se registran con un medidor de resolución espacial basado en un dispositivo de cargas acopladas (CCD) a una distancia de 5 ó 20 metros del sistema de la lente. Para la última distancia mencionada, que se corresponde con la longitud focal de IXO que se pretende obtener, se ha dotado al detector CCD de una libertad de movimiento vertical de más de 2 metros.» La ronda inicial de pruebas se realizó en mayo de 2010 y las próximas se llevarán a cabo en noviembre de 2010.

Países

Alemania, Japón, Rusia, Estados Unidos

Artículos conexos