Un «telescopio para agujeros negros» toma fotografías del Sol

Por primera vez, una misión diseñada para posar sus ojos sobre agujeros negros y otros objetos ubicados lejos de nuestro sistema solar se ha concentrado en observar más cerca de nuestro hogar, captando así imágenes del Sol. El Conjunto de Telescopios Espectroscópicos Nucleares (Nuclear Spectroscopic Telescope Array o NuSTAR, por su acrónimo en idioma inglés), de la NASA, ha tomado su primera fotografía del Sol, produciendo así el retrato solar más sensible que se haya logrado jamás en rayos X de alta energía.

“El NuSTAR nos dará una mirada única del Sol, desde las partes más profundas hasta las más altas de su atmósfera”, explicó David Smith, un físico solar que también es miembro del equipo del NuSTAR en la Universidad de California, en Santa Cruz.

Los científicos solares primero pensaban usar al NuSTAR con el propósito de estudiar el Sol, hace aproximadamente siete años, después de que el diseño y la construcción del telescopio espacial estaban en camino (el telescopio fue lanzado al espacio en el año 2012). Smith se había contactado con la investigadora principal, Fiona Harrison, del Instituto de Tecnología de California (California Institute of Technology, en idioma inglés), ubicado en Pasadena, quien lo meditó y se entusiasmó con la idea.

“Al principio, pensé que la idea era totalmente descabellada”, confiesa Harrison. “¿Por qué haríamos que el más sensible telescopio de rayos X de alta energía jamás construido, diseñado para observar el espacio profundo, se concentrara en algo que está en nuestro propio patio trasero?”. Smith finalmente convenció a Harrison explicándole que los tenues destellos de rayos X predichos por los teóricos únicamente se podían ver usando el NuSTAR.

Si bien el Sol es demasiado brillante para otros telescopios como el Observatorio Chandra de Rayos X (Chandra X-ray Observatory, en idioma inglés), de la NASA, el NuSTAR puede observarlo de manera segura, sin riesgo de que se dañen sus detectores. El Sol no es tan brillante en los rayos X de más alta energía detectados por el NuSTAR, un factor que depende de la temperatura de la atmósfera del Sol.

La primera imagen solar que proporcionó el NuSTAR demuestra que el telescopio, de hecho, puede reunir datos sobre el Sol. Y aporta conocimiento respecto de preguntas sobre las temperaturas notoriamente elevadas que se encuentran encima de las manchas solares (partes frías y oscuras ubicadas arriba del Sol). Las imágenes futuras brindarán datos aún mejores, a medida que el Sol se sumerja en su ciclo solar.

“Lo mejor será cuando el Sol se calme”, dijo Smith, y explicó que la actividad del Sol disminuirá durante los próximos años.

Con las vistas de alta energía aportadas por el NuSTAR es posible captar hipotéticas nanollamaradas (versiones menores de las gigantes llamaradas solares que hacen erupción con partículas cargadas y radiación de alta energía). Las nanollamaradas, si existieran, pueden explicar por qué la atmósfera exterior del Sol, llamada corona, es agobiantemente caliente, un misterio conocido como el “problema del calentamiento de la corona”. En promedio, la corona tiene 1 millón de grados centígrados (1,8 millones de grados Fahrenheit), mientras que la superficie del Sol es relativamente más fría, con 6.000 grados centígrados (10.800 Fahrenheit). Es como una llama que sale de un cubo de hielo. Las nanollamaradas, en combinación con las llamaradas, pueden ser la fuente del intenso calor.

Si el NuSTAR puede captar a las nanollamaradas en acción, quizás ayude a resolver este acertijo que lleva décadas sin solución.

“El NuSTAR será refinadamente sensible a la más débil actividad de rayos X que pueda estar produciéndose en la atmósfera solar, y eso incluye posibles nanollamaradas”, dijo Smith.

Y lo que es más, el observatorio de rayos X puede buscar hipotéticas partículas de materia oscura llamadas axiones. La materia oscura es cinco veces más abundante que la materia común en el universo. Todos los días, la materia que nos es familiar, por ejemplo la que se encuentra en las mesas y en las sillas, en los planetas y en las estrellas, es apenas una pizca de lo que hay allí afuera. A pesar de que la materia oscura ha ido indirectamente detectada a través de su tirón gravitacional, su composición continúa siendo un misterio.

Aunque incierta, es una apuesta que vale la pena, dicen los científicos; el NuSTAR quizás pueda detectar axiones, si existieran. Los axiones aparecerían como una mancha de rayos X en el centro del Sol.

Entre tanto, mientras el Sol espera las futuras observaciones que llevará a cabo el NuSTAR, el telescopio continúa con su búsqueda galáctica, investigando agujeros negros, remanentes de supernovas y otros objetos extremos más allá de nuestro sistema solar.