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GAVETA DE ASTROFÍSICA | COORDINADORA: ADRIANA DE LORENZO-CÁCERES RODRÍGUEZ | @GAVETA_ASTRO

Alerta: Transient

20/ene/19 6:40 AM
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Despertar del agujero negro MAXI J1820+070 descubierto en marzo de 2018. En la imagen de la izquierda se observa un campo estelar (proyecto PanSTARRS). La estrella señalada con marcas verdes no presenta, en principio, ninguna característica a reseñar. La imagen de la derecha fue tomada meses después con el Gran Telescopio Canarias una vez recibida una alerta de transient en rayos-X. La misma estrella (rebautizada como MAXI J1820+070) es mil veces más brillante que en la imagen de la izquierda, mientras que el resto del campo luce exactamente igual. Observaciones más detalladas en rayos-X, visible y radio muestran que este transient es una binaria compacta, formada por una estrella normal y un agujero negro. Crédito: Felipe Jiménez Ibarra (IAC). /

Teo Muñoz Darias

Mi parte favorita de trabajar en la astrofísica de objetos transitorios es que siempre, siempre, hay sorpresas; no importa todo lo que hayas visto antes.  Por ejemplo, cuando acabé la tesis en el IAC, mi primer destino postdoctoral fue el Observatorio Astronómico de Brera, a pocos kilómetros de Milán. No llevaría ni cinco días allí cuando, mientras comía con unos compañeros, empezó a sonar un pitido en uno de los teléfonos móviles. Acto seguido, el resto de la mesa se levantó dejando la comida a medias y salió corriendo sin mediar palabra. Más allá de lo que pensemos sobre las capacidades sociales de muchos astrofísicos, la realidad es que esta vez había un buen motivo. Como me explicaron después, formaban parte del equipo de guardia para la detección de explosiones de rayos gamma con el satélite de la NASA Swift. En caso de alerta, básicamente la detección de un fogonazo de luz de muy alta energía, es necesaria la intervención humana en los minutos, si puede ser segundos, siguientes.

La Astrofísica transient, término inglés para fuente transitoria, estudia todos aquellos objetos que cambian su brillo de manera drástica en escalas de tiempo relativamente cortas. En la práctica son "estrellas" que no veíamos y de repente vemos, lo cual despierta mucho interés. Para explicar esto voy a recurrir a dos clásicos: las novas y las supernovas. Las primeras toman el nombre del latín nova para referirse a una "estrella nueva" en el cielo. En la Astrofísica moderna dan nombre a los abrillantamientos que se observan en ciertos tipos de estrellas binarias, binarias compactas las llamamos, que las hacen aparecer y reaparecer literalmente en el cielo cada varios años. Las supernovas (del latín supernovae) son también "estrellas nuevas", pero les ponemos el "súper" delante porque están asociadas a inmensas explosiones de estrellas masivas al final de sus vidas. Algunas de estas, por cierto, vienen precedidas por grandes explosiones de rayos gamma, como la que dejó sin comer aquel día a mis colegas italianos. Estas son tan luminosas que en ocasiones las podemos ver desde la otra punta del Universo.

Las novas y las supernovas son solo un par de ejemplos, a los que podríamos añadir intensas fulguraciones debidas a fenómenos magnéticos en estrellas frías, estrellas destruidas al pasar demasiado cerca de un agujero negro o la coalescencia de dos estrellas de neutrones. La realidad es que a día de hoy tenemos decenas de tipos y subtipos de transients, que generalmente no tienen nada que ver los unos con los otros, y de los que podemos aprender física radicalmente distinta.  Son tan diversos que cada uno requiere que actuemos de manera diferente una vez recibida la alerta.  En nuestro grupo de binarias compactas del IAC, por ejemplo, nos dedicamos a fuentes de tipo nova, en mi caso con agujeros negros, que generalmente están activos entre varias semanas y algunos meses. Al contrario que a mis amigos italianos, "nuestros" transients suelen dejarnos acabar el plato de comida, pero son también impredecibles y los más interesantes tienden a ocurrir (por supuesto) en mitad de las vacaciones. Cuando esto sucede, activamos programas de seguimiento en los telescopios más adecuados a los que tengamos acceso, e intentamos tomar datos todos los días con la indispensable colaboración de los astrónomos de soporte del telescopio en cuestión.  Son épocas intensas y de mucho trabajo, pero probablemente las más excitantes que tenemos en la profesión.

Cada uno de los ejemplos de transient anteriores da para uno o varios artículos como este, pero hoy quiero hacer énfasis en el reto, humano y tecnológico, que supone su simple observación. Pese a que la astronomía transient tiene siglos de historia (astrónomos chinos y árabes observaron una supernova en el año 1054) es en este último par de décadas cuando ha ganado un espacio algo más grande en relación con la "astronomía estática". La culpa la tienen en gran medida los nuevos telescopios diseñados para barrer el cielo constantemente buscando "estrellas nuevas" no detectadas en rastreos anteriores. Esto no solo lo hacemos en luz visible, sino que detectamos transients en rayos-X y gamma, y más recientemente en ondas de radio. Estas nuevas estrategias están teniendo tanto éxito que ya descubrimos más fuentes nuevas de las que podemos estudiar en detalle; de ahí que muchos estemos dedicando parte de nuestro tiempo a diseñar métodos que nos permitan distinguir cuáles de las decenas descubiertas cada día son las más interesantes para seguir observándolas con los telescopios más avanzados. Por ejemplo, en un trabajo reciente que he realizado con colegas de las universidades de Oxford y Sídney, recopilamos datos de cientos de transients detectados en ondas de radio y mostramos que una simple observación con un telescopio pequeño (es decir, barato) en luz visible nos puede ayudar a decidir cuáles debemos seguir observando y cuáles pueden esperar.

De todos modos, el (bendito) problema no es solo que haya muchos transients, y más que vamos a ver con los nuevos telescopios que llegarán este próximo lustro, sino que cuanto más los estudiamos más nos damos cuenta de que es siempre mejor observarlos en detalle tan rápido como sea posible. Pero claro, la velocidad con la que podemos dejar todo lo que estemos haciendo y actuar siempre tiene un límite. Para solucionarlo hay ya funcionando algunos sistemas que permiten que el telescopio que da la alerta contacte directamente con otros telescopios de diferente tipo para que empiecen a observar cuanto antes sin que ningún humano los mande. Vamos, prácticamente inteligencia artificial.  Todo esto no hace el trabajo de los astrónomos más aburrido, por el contrario, nos permite descubrir fuentes más interesantes y estudiarlas en fases donde podemos aprender más de ellas: el fin último de todos los que nos dedicamos a este apasionante negocio.

Teo Muñoz Darias
(https://teomunozdarias.wordpress.com/) nació en La Gomera y creció en La Rioja, Navarra y Tenerife. Tras obtener el título de Doctor en Astrofísica por la Universidad de La Laguna, se marchó a Italia para trabajar como investigador postdoctoral en el Observatorio de Brera. A esta experiencia siguieron sendas estancias postdoctorales Marie Curie en Reino Unido, en las Universidades de Southampton y Oxford. Siempre dedicado al estudio de los agujeros negros,  actualmente es investigador Ramón y Cajal en el Instituto de Astrofísica de Canarias.  

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