Telescopio COLIBRI, el logro franco-mexicano para ver las explosiones más violentas del Universo
En Baja California, donde las estrellas lucen muy cercanas, el telescopio COLIBRI monta guardia. Desde finales de 2024, está listo para responder a llamadas urgentes. Su giro es fulminante; en menos de 20 segundos puede apuntar al cielo y testificar los rastros de las explosiones más violentas del universo: los destellos de rayos gamma. Estos eventos, antes misteriosos, hoy se conocen como la muerte de estrellas masivas que colapsan al final de su vida, o la colisión de estrellas de neutrones, donde nacen agujeros negros.
El instrumento es resultado de una colaboración franco-mexicana que comenzó a imaginarse en 2009. Desde entonces, algunos de los secretos de los destellos se han revelado, pero no todos. En su luz viajan pistas sobre el origen de elementos químicos pesados, como el oro y el platino, cuya creación está asociada a cataclismos energéticos. Incluso, aprovechando que vienen de muy lejos y son muy brillantes, a estos elementos se les usa como faros para estudiar la estructura del universo a gran escala.
COLIBRI opera desde el Observatorio Astronómico Nacional San Pedro Mártir, en la sierra del mismo nombre, declarada parque nacional en 1947. Entre bosques de coníferas, la astronomía se hace junto a la esperanza: una zona del parque alberga un programa de conservación dispuesto a evitar la extinción del cóndor de California; el plan es proteger a crías nacidas en cautiverio a más de 2,800 kilómetros, en el zoológico de Chapultepec, en la Ciudad de México.
La muerte de estrellas lejanas
El interés por estos potentes destellos empezó en 1967, cuando se admitió que los satélites espías estadounidenses los habían detectado. Su misión era determinar si los soviéticos realizaban pruebas nucleares en la cara oculta de la Luna; por ello, contaban con instrumentos para ver la radiación gamma de las armas nucleares. Tiempo después, supieron que las explosiones no provenían de la Tierra ni de nuestra galaxia, eran fenómenos distantes y muy brillantes.
En las décadas siguientes, estos eventos enigmáticos captaron la atención de la comunidad científica. El físico William Lee fue uno de los interesados. El hoy investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, y responsable de la parte mexicana del telescopio COLIBRI, recuerda que, durante sus estudios de doctorado, se sabía poco de estos “bichos”, como él abrevia los destellos que han ocupado su mente durante años. Incluso su tesis de doctorado se centró en modelos teóricos que pudieran explicar su origen. En aquellos tiempos, el científico simulaba estas explosiones de estrellas por computadora.
El instrumento de la ESA nos muestra que los agujeros negros devoran materia de formas más complejas de lo que los astrónomos creían en un principio. Los resultados apuntan a una posible fuente de ondas gravitacionales que la futura misión LISA podría detectar.
Estudiarlos no ha sido fácil. Aunque son los fenómenos más brillantes después del Big Bang, la atmósfera los bloquea, por lo que solo pueden detectarse con satélites. Además, son breves: en pocos segundos liberan tanta energía como el Sol en toda su vida. Para suerte de la ciencia, dejan un resplandor residual en rayos X, visibles en satélites por horas, y en luz visible, infrarroja y ondas de radio, que pueden observarse durante horas o días desde la Tierra. Estas señales, llamadas contrapartes, sirven para hacer programas de observación.
Los destellos, explica William Lee, ocurren cuando una estrella masiva, de hasta 40 veces la masa del Sol, agota su combustible y colapsa. También surgen cuando dos estrellas de neutrones, que giran entre sí, se fusionan. En ambos casos, se forma un agujero negro y se libera un chorro de materia a una velocidad cercana a la de la luz. Si el evento es una colisión estelar, el destello dura entre 20 y 30 segundos. Si se trata de una fusión de estrellas de neutrones, apenas una fracción de segundo.