El nuevo catálogo cósmico de XMM-Newton

Uno de los equipos detrás de la misión XMM-Newton de la ESA, ha desvelado la última edición de su catálogo 2XMM. Éste, contiene 42.000 nuevas entradas, que hacen un total de más de 250.000 fuentes de rayos X. Esta librería cósmica de rayos X sin precedentes, es una valiosa fuente, que permitirá a los astrónomos explorar el universo extremo.

Impresión artística del observatorio espacial XMM-Newton.

Esta última edición del catálogo 2XMM, un almacén de información de fuentes de rayos X sin rival, es la compilación más grande jamás hecha. Se ha construído de forma casual, con los datos adquiridos mientras apoyaba el programa estándar de observación de XMM-Newton (X-ray Multi-mirror Mission - Newton), basado en las competitivas ofertas procedentes de la comunidad de astrónomos. XMM-Newton hace 600 observaciones cada año, pero el objeto de estudio se reduce a una pequeña fracción del campo de visión de 30 minutos de arco, equivalente al diámetro de la Luna llena. Para no malgastar tal oportunidad, las imágenes han sido rastreadas en busca de fuentes adicionales de rayos X, añadiendo los descubrimientos al catálogo 2XMM para futuras referencias. De media, se encuentran setenta fuentes adicionales a la fuente principal de estudio.

"Estamos haciendo 40.000 nuevas detecciones cada año. La gran mayoría de éstas, el 98%, son completamente desconocidas, nunca antes han sido detectadas en rayos X", dijo el Prof. Mike Watson, líder del Centro de Ciencia de Rastreo XMM-Newton (Survey Science Centre, SSC) con sede en la Universidad de Leicester. El equipo del SSC es responsable de hacer el catálogo 2XMM. Desde que XMM-Newton fue lanzado, hace diez años, se han usado otros catálogos y han dado varios descubrimientos notables. "Con un catálogo 'serendípico' las sorpresas siempre son posibles", explica el científico de XMM-Newton, Norbert Schartel.

Entre las muchas sorpresas que han surgido del catálogo 2XMM está el descubrimiento casual en 2009, de una fuente de rayos X variable de muy alta luminosidad, 2XMM J011028.1-460421, también conocida como HLX-1 (Hyper Luminous X-ray source 1). Con un masa de 500 veces la del Sol, HLX-1 muestra todos los signos de ser un agujero negro de masa intermedia, el eslabón perdido entre agujeros negros estelares y agujeros negros supermasivos. Aunque se acepta que los agujeros negros de masa estelar son remanentes de estrellas masivas, la formación de los agujeros negros supermasivos no está clara todavía, aunque se han propuesto varias explicaciones, entre las cuales se encuentra su posible formación debido a procesos de fusión de agujeros negros de masas intermedias. Esta detección de XMM-Newton fue la primera evidencia sólida de que tales agujeros negros existen.

Otro descubrimiento fortuito, hecho en 2008, fue la detección del cúmulo de galaxias más masivo encontrado hasta ese momento en el universo distante. El peso pesado, conocido por su nombre de catálogo, 2XMM J083026+524133, alcanza una masa de aproximadamente 5 x 10¹⁴ veces la masa solar, equivalente a la masa total de unas 1.000 galaxias aproximadamente. El descubrimiento también evidencia la existencia de la energía oscura, a la que se atribuye ser la causa de la expansión observada del Universo. XMM-Newton es muy adecuado también para estudiar los inicios del lejano universo debido a su gran área colectora.

El catálogo 2XMM, contínuamente mejorado, permite también a los astrónomos comparar datos de rayos X con otros grandes catálogos en otras longitudes de onda. De este modo, pueden descubrir objetos que no aparecen en algunos de los catálogos, o bien, que tienen comportamientos radicalmente distintos a diferentes longitudes de onda. "Una forma productiva de proceder es simplemente buscar objetos raros. Puedes hacer eso buscando fuentes de rayos-X que tengan propiedades muy peculiares cuando miras lo que sucede a otras longitudes de onda", dijo Watson. Algunos de los tipos más raros de núcleos de galaxias activas (Active Galactic Nuclei, AGNs), quásares y binarios de rayos X son simplemente algunos de los objetos desenmascarados por el catálogo 2XMM.

Ilustración de la fuente variable de rayos X conocida como
HLX-1 (representado aquí como la estrella de color azul en
la parte superior izquierda al lado del bulbo galáctico).

Pasar el hito del cuarto de millón de fuentes es algo que Watson cree que permitirá a los astrónomos basarse en estos éxitos previos. "El catálogo es suficientemente grande para proveer una base sólida para explorar la población cósmica de fuentes de rayos X", dijo Watson. Y lejos de dormirse en los laureles, el equipo de XMM-Newton espera continuar aumentando el catálogo. "A medida que el catálogo crece, tiene mayor potencial. Al ritmo actual, alcanzaremos el medio millon de fuentes de rayos-X catalogadas en los próximos cinco o seis años", añadió Watson.

Schartel también reconoce la necesidad de continuar trabajando en el catálogo a pesar de los diez años de éxitos. "El catálogo 2XMM está todavía, incluso después de diez años, produciendo nuevos y excitantes resultados. Es también un catálogo clave para optimizar los objetivos de futuras misiones. Así, catálogos como éstos tienen un legado futuro, que va más allá de las investigaciones actuales", dijo.

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