Hemos recorrido un largo camino desde que se descubrieron los rayos gamma.
Los últimos años de 1800 y principios de 1900 fueron una época de grandes avances científicos. Los científicos apenas estaban aprendiendo sobre los diferentes tipos de radiación. El radio ocupó un lugar destacado en los experimentos, incluido uno del científico francés Pablo Ulrich Villard en 1900.
El radio se descompone rápidamente y los científicos ya habían identificado la radiación alfa y beta proveniente de muestras de radio. Pero Villard pudo identificar un tercer tipo de radiación penetrante tan poderosa que ni siquiera una capa de plomo podría detenerla: los rayos gamma.
Ahora tenemos un detector de rayos gamma en el espacio y nos muestra cómo el Universo brilla con esta poderosa energía.
Los rayos gamma son la forma de luz más energética del Universo y, como muestra una nueva animación, el cielo prácticamente brilla con fuentes parpadeantes de rayos gamma. La animación contiene un año de observaciones del Telescopio de Área Grande (LAT) en la NASA. Telescopio espacial de rayos gamma Fermi. Cada círculo amarillo es una fuente de rayos gamma, y la expansión y contracción muestran cómo la fuente se ilumina y se oscurece. El círculo amarillo es el Sol siguiendo su trayectoria aparentemente sinusoidal en relación con la Tierra.
La animación representa un año entero de observaciones. Cada fotograma de la animación representa tres días. La banda naranja rojiza que atraviesa el centro de la animación es el plano central de la Vía Láctea, que es un productor constante de rayos gamma.
Lo que realmente nos muestra la imagen son agujeros negros.
Estas luces pulsantes representan agujeros negros supermasivos, o la mayoría de ellos lo son. El 90% de estas fuentes son lo que se denomina blazars. Los blazars son núcleos galácticos activos, que en sí mismos son básicamente agujeros negros. Los llamamos núcleos galácticos activos cuando el agujero negro acumula materia y emite chorros relativistas. Cuando los chorros apuntan a la Tierra, los llamamos blazares. Los blazares son los objetos más luminosos y energéticos del Universo. Emiten fotones de rayos gamma y tienen una luminosidad muy variable, lo que explica la expansión y contracción de las fuentes circulares en la imagen.
La animación se basa en una biblioteca interactiva de fuentes de rayos gamma llamada Repositorio de curvas de luz Fermi LAT eso es mantenido por un equipo internacional de astrónomos. El 15 de marzo se publicó un artículo que anunciaba y explicaba el depósito en el Astrophysical Journal, titulado simplemente “El repositorio de curvas de luz de Fermi-LAT.“
Esta es una captura de pantalla estática del repositorio LAT«Para armar esta base de datos, nos inspiraron los astrónomos que estudian galaxias y querían comparar las curvas de luz visible y de rayos gamma en escalas de tiempo largas», dijo Daniel Kocevski, coautor del repositorio y astrofísico del Centro Marshall de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama. “Recibimos solicitudes para procesar un objeto a la vez. Ahora la comunidad científica tiene acceso a todos los datos analizados de todo el catálogo”.
El repositorio contiene datos para 1525 fuentes de rayos gamma, pero solo variables. Los astrofísicos están interesados en fuentes variables porque estudiarlas ha llevado a muchos descubrimientos importantes. Fermi y LAT ayudaron a encontrar el vínculo entre blazars y neutrinos, Por ejemplo. «Un ciclo de trabajo alto y un monitoreo a largo plazo del cielo de rayos gamma han convertido al Telescopio de Área Grande Fermi en una herramienta fundamental en el estudio de la astronomía en el dominio del tiempo y de múltiples mensajes», afirma el documento.
La astronomía multimensajero es el estudio combinado de energía, partículas y ondas gravitacionales en el cosmos. Mediante la identificación de fuentes variables de rayos gamma en el cosmos, el depósito puede desempeñar un papel importante en la astronomía multimensajero. “Al informar continuamente sobre la evolución del flujo y la transición a estados de alto flujo para muchas fuentes variables, el LCR es un recurso valioso para desencadenar observaciones en otros observatorios”, escriben los autores.
El repositorio muestra 10 años de observaciones, y es probable que haya más descubrimientos esperando ser descubiertos en todos esos datos. «Tener la base de datos histórica de la curva de luz podría conducir a nuevos conocimientos de múltiples mensajes sobre eventos pasados», dijo la coautora del artículo Michela Negro, astrofísica de la Universidad de Maryland y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Paul Villard, el científico francés que descubrió los rayos gamma, era un intelectual solitario. Fue el único autor de la mayoría de sus artículos publicados y no le preocupaba la fama. Villard también tuvo la suerte de que una herencia lo liberara de la necesidad de enseñar, y él mismo construyó su equipo experimental. Estas razones explican en parte por qué sus resultados no generaron mucho interés en ese momento. Otra razón es que los rayos gamma realmente no encajaban en la visión establecida de la radiación y las partículas.
Después de que Villard publicara sus dos artículos sobre los rayos gamma en 1900, dejó de estudiarlos. Pasaron varios años antes de que el descubrimiento de Villard se llamara rayos gamma, aunque el propio Villard nunca los nombró así. En 1903, el físico neozelandés Ernest Rutherford los llamó rayos gamma, y el nombre se quedó. En los años que siguieron, otros investigadores lograron más avances en la comprensión de los rayos gamma. El nombre de Villard se ha desvanecido, mientras que sus compañeros científicos de la misma época son más conocidos.
Es interesante imaginar qué pensarían científicos como Villard sobre el estado actual de la ciencia. ¿Podría haber imaginado que tendríamos un telescopio en órbita que mediría fuentes de rayos gamma cósmicos y los relacionaría con agujeros negros supermasivos en galaxias distantes? ¿Podría haber adivinado en sus sueños más salvajes que las personas se sentarían frente a sus propias computadoras y accederían a datos e imágenes de telescopios espaciales sin pausa ni pago? ¿Podría haber imaginado el papel que jugarían los rayos gamma en la astrofísica?
Altamente improbable.
