espectroscopía de rayos gamma

El cielo de rayos gamma captado por el telescopio Fermi es una grandiosa sinfonía de miles de fuentes. Aquí las pulsaciones rítmicas de púlsares, los potentes acordes de núcleos activos de galaxias, pero sobre todo objetos no identificados, cuya parte sigue siendo un misterio.

La colisión de dos estrellas de neutrones es una fragua cósmica donde, en cuestión de segundos, se forjan los elementos más pesados de la tabla periódica. En 2017, los detectores captaron ondas gravitacionales de una fusión de este tipo, y los telescopios vieron un destello: una kilonova.

Escuchar el cosmos significa armarse de paciencia y afinar el oído. Los astrónomos eligieron para ello el instrumento de baja frecuencia más sensible: el conjunto de antenas OVRO-LWA, 352 antenas dipolo dispersas a lo largo de dos kilómetros y medio en el desierto de California.

En las profundidades del mar Mediterráneo, donde el agua presiona con la fuerza de cientos de atmósferas, una red de esferas sensibles a la luz esperaba a un visitante poco común. Y llegó: un neutrino que atravesó la Tierra con una energía comparable al impacto de un ladrillo en vuelo.

El intérprete se distrae con cada susurro en la sala, y la reunión de una hora se convierte en dos. Algo parecido les ocurre a los gluones, las partículas portadoras de la interacción fuerte dentro de los protones. Normalmente van de un lado a otro manteniendo unidos a los quarks.

Cuando un núcleo pesado choca a gran velocidad contra el gas interestelar, se rompe en pedazos. Esos pedazos — litio, berilio, boro — continúan su viaje, y su cantidad en el flujo de rayos cósmicos depende de cómo ocurrió la fragmentación.

Cuando una estrella masiva explota, expulsa al espacio gigantescas nubes de gas. Estas nubes, llamadas restos de supernova, pueden extenderse a lo largo de cientos de billones de kilómetros. Dos de estas nubes, G107.7-5.1 y G150.3+4.5, fueron estudiadas recientemente por astrónomos con un telescopio en Turquía.

Un estallido de rayos gamma es como un disparo de un cañón cósmico: un destello breve pero cegador que durante unos segundos eclipsa a una galaxia entera. Pero si lo observamos en el rango gamma más duro (fotones con energía superior a un gigaelectronvoltio), la señal a menudo se pierde en el ruido, como un susurro en una sala ruidosa.

Una llamarada solar es como un trueno en un cielo despejado: una liberación de energía breve pero poderosa. El radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica, captó una llamarada de clase M1.3 y la observó con una nitidez sin precedentes. Los instrumentos habituales ven o los detalles brillantes o los débiles, pero no ambos a la vez.

La materia oscura es como un pegamento invisible que mantiene unidas a las galaxias. No emite luz, pero si sus partículas chocan, puede destellar radiación gamma.

Un bombero con una cámara térmica ve el foco del incendio a través del humo. Pero, ¿cómo ver una fuente de radiación que no huele, no brilla y no calienta? Las cámaras gamma resuelven este problema: captan los rayos gamma emitidos por sustancias radiactivas y superponen su "huella" sobre una fotografía normal.

A veces, en el bolsillo de una chaqueta vieja encuentras una entrada de cine de hace tres años. No puedes reconstruir el momento, pero sí saber a dónde fue su dueño. Algo parecido ocurre con las subenanas calientes: estrellas diminutas en una etapa tardía de su vida que brillan sobre todo en ultravioleta. Su luz es como esa entrada: habla del pasado, pero leerla no es fácil.

Hace un siglo, los observatorios magnéticos registraban solo la lenta respiración del núcleo terrestre. Hoy, sus datos se convierten en territorio de caza para la física de partículas. En el observatorio Eskdalemuir, al norte de Inglaterra, cada centésima de segundo se registran las oscilaciones del campo magnético.