El nueve de diciembre pasado se lanzó el satélite IXPE (Imaging X-Ray Polarimetry Explorer) en un cohete Falcon 5 de SpaceX. La misión de este pequeño satélite es medir la polarización de los rayos X, una de las radiaciones mas energéticas que existen. Una misión menor, de las que la NASA denomina de “bajo coste”. En este caso 160 millones de dólares en total. En comparación, el James Webb costó sesenta veces más. A pesar de su modesto coste, de que solo pesa 380 kilos y de su escasa repercusión mediática; la misión del IXPE es importante ya que buscará información que no es posible obtener de otra manera. Su objetivo será observar agujeros negros, magnetares, pulsares, núcleos de galaxias activas y remanentes de supernovas.
No es el primer satélite que indagará el universo en la frecuencia de rayos X, tampoco es el más sensible o el de mayor resolución. Su importancia radica en que será capaz de generar imágenes y registrar la polarización de los rayos X al mismo tiempo.
Para contextualizar la misión de IXPE hay que recordar que el Cosmos ha sido observado en rayos X ya desde 1949 con el lanzamiento de las V-2 capturadas por Estados Unidos. Esta vez con instrumentos científicos. Estos primeros lanzamientos captaron rayos X procedentes del Sol. En 1962, el equipo comandado por Riccardo Giacconi descubrió la primera fuente de rayos X fuera del Sistema Solar, Scorpius X-1. Por este descubrimiento se le considera a Giacconi el padre de la astronomía de rayos X y se hizo merecedor del Premio Nobel de física en 2002. La observación sistemática del cielo en rayos X tuvo que esperar a 1970 con el lanzamiento del satélite Uhuru de la NASA. Esta primera fue misión fue rica en descubrimientos con 339 objetos identificados y el descubrimiento del primer candidato de Agujero negro, Cignus X-1.
Este primer éxito fue seguido por otros observatorios de rayos X, a la fecha se han lanzado 50 satélites que observan el Cosmos en rayos X. En este momento, además de IXPE están los observatorios Chandra, eROSITA, XMM-Newton, Spektr-RG, Hard X Ray Modulation Telescope y algunos más de menor importancia. Es decir, que el satélite IXPE es parte de un esfuerzo muy importante de observación a nivel internacional. Esto hace que a nivel de observatorios en órbita, la astronomía de rayos X sea la más importante.
La característica que distingue a IXPE, es que puede registrar la polarización de los rayos X. Veamos, los rayos X son luz, una luz muy energética que se produce en la naturaleza solo en condiciones extremas. Eso lo convierte en una herramienta fundamental para el estudio de Estrellas de neutrones, agujeros negros o la explosión de super novas, entre otros. Ahora bien, hay zonas de materia que dispersan los rayos X, y aparecen en los registros como zonas de fuerte actividad. Pero solo son rayos X dispersados. El registro de la polarización permite diferenciar las fuentes legítimas de rayos X de las zonas de dispersión. Sin embargo, la misión principal es estudiar la polarización de los rayos X emitidos en el disco de acreción de los agujeros negros y permitirá conocer con la tasa de giro de estos. La rotación de los agujeros negros, literalmente retuerce el espacio tiempo muy cerca del horizonte de eventos. Es en esta zona donde se generan los rayos X más energéticos y la polarización será diferente de los rayos X más débiles. Esto permitirá conocer la intensidad de fuerza de gravedad hasta el borde mismo del horizonte de sucesos.
Los sensores son la aportación de la Agencia Espacial Italiana, se les denomina GPD (Gas Pixel Detector). Estos sensores están hechos de un gas (dimetil éter) que se ioniza al paso del fotón de rayos X. Al ionizarse guarda información sobre la energía y la polarización del fotón. De este modo, se puede generar una imagen y conocer la polarización de los rayos X.
Aunque es un observatorio modesto, IXPE aportará piezas importantes y únicas, del gran rompecabezas que llamamos Universo.
Juan Loera Albarrán
Voy soñando caminos 