El BurstCube de la Nasa, un satélite del tamaño de una caja de zapatos diseñado para estudiar las explosiones más poderosas del universo, viajó a la Estación Espacial Internacional (ISS) a bordo de la nave espacial de la trigésima misión de Servicios de Reabastecimiento Comercial de SpaceX que despegó el pasado jueves desde el Complejo de Lanzamiento 40 en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida.
Después de llegar a la estación, BurstCube fue desembalado y posteriormente puesto en órbita, donde detectará, localizará y estudiará breves estallidos de rayos gamma: breves destellos de luz de alta energía. «BurstCube puede ser pequeño, pero además de investigar estos eventos extremos, está probando nueva tecnología y proporcionando una experiencia importante para los astrónomos e ingenieros aeroespaciales que inician sus carreras», dijo Jeremy Perkins, investigador principal de BurstCube en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la Nasa en Greenbelt, Maryland.
Las explosiones cortas de rayos gamma suelen ocurrir después de las colisiones de estrellas de neutrones, los restos superdensos de estrellas masivas que explotaron en supernovas. Las estrellas de neutrones también pueden emitir ondas gravitacionales, ondas en el tejido del espacio-tiempo, a medida que giran en espiral.
Los astrónomos están interesados en estudiar los estallidos de rayos gamma utilizando ondas luminosas y gravitacionales porque cada una puede enseñarles sobre diferentes aspectos del evento. Este enfoque forma parte de una nueva forma de entender el cosmos llamada astronomía multimensajero.
Las colisiones que crean breves estallidos de rayos gamma también producen elementos pesados como el oro y el yodo, un ingrediente esencial para la vida tal como la conocemos. Actualmente, la única observación conjunta de ondas gravitacionales y luz del mismo evento, llamado GW170817, fue en 2017. Fue un momento decisivo en la astronomía multimensajero, y la comunidad científica ha estado esperando y preparándose para nuevos descubrimientos simultáneos desde entonces.
«Los detectores de BurstCube están en ángulo para permitirnos detectar y localizar eventos en una amplia zona del cielo», dijo Israel Martínez, científico investigador y miembro del equipo BurstCube en la Universidad de Maryland, College Park y Goddard. “Nuestras misiones actuales de rayos gamma sólo pueden ver alrededor del 70% del cielo en cualquier momento porque la Tierra bloquea su visión. Aumentar nuestra cobertura con satélites como BurstCube mejora las probabilidades de que capturemos más ráfagas coincidentes con detecciones de ondas gravitacionales”.
El instrumento principal de BurstCube detecta rayos gamma con energías que oscilan entre 50.000 y un millón de electronvoltios. A modo de comparación, la luz visible oscila entre dos y tres electronvoltios. Cuando un rayo gamma ingresa a uno de los cuatro detectores de BurstCube, encuentra una capa de yoduro de cesio llamada centelleador, que lo convierte en luz visible. Luego, la luz ingresa a otra capa, una serie de 116 fotomultiplicadores de silicio, que la convierte en un pulso de electrones, que es lo que mide BurstCube. Para cada rayo gamma, el equipo ve un pulso en la lectura del instrumento que proporciona la energía y el tiempo de llegada precisos. Los detectores en ángulo informan al equipo de la dirección general del evento.
BurstCube pertenece a una clase de naves espaciales llamadas CubeSats. Estos pequeños satélites vienen en una variedad de tamaños estándar basados en un cubo que mide 10 centímetros de ancho. Los CubeSats brindan acceso rentable al espacio para facilitar la ciencia innovadora, probar nuevas tecnologías y ayudar a educar a la próxima generación de científicos e ingenieros en el desarrollo, la construcción y las pruebas de misiones.