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Gráfico explicativo de la misión NewAthena.
Así será NewAthena: el mayor observatorio de rayos X para desentrañar los fenómenos extremos del universo
La misión NewAthena, liderada por la ESA junto a numerosos investigadores españoles, integrará no solo observaciones de rayos X, sino también datos de ondas gravitacionales y neutrinos.
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El ocho de noviembre de 1895, el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió los rayos X: una fuente de radiación que podía atravesar materiales opacos y producir imágenes en placas fotográficas. No tardaría en introducirse su uso en la medicina y, ya en la década de 1960, también en la exploración espacial.
Y es que los investigadores se dieron cuenta de que podían detectar este tipo de radiaciones procedentes del espacio, y determinar así remanentes de fenómenos de alta energía en el universo, como supernovas, estrellas de neutrones o agujeros negros.
Desde entonces, la evolución tecnológica de este tipo de misiones ha sido impresionante, combinando además la observación de rayos X con otras técnicas y aproximaciones científicas. Dos buenos ejemplos de ello son el Observatorio de Rayos X Chandra (NASA), lanzado en 1999, y el proyecto europeo Athena (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics), aprobado en 2014 como parte del programa Cosmic Vision de la ESA.
Chandra, que sigue operando más de dos décadas después de su lanzamiento, revolucionó el estudio de fenómenos extremos como los agujeros negros supermasivos y la materia oscura.
En el caso de Athena, el Comité del Programa Científico de la ESA adoptó en 2023 una versión modificada y mejorada, adaptada además a nuevos requisitos presupuestarios de la agencia. NewAthena será, por tanto, la siguiente generación de la investigación astrofísica multimensajero, integrando no solo observaciones de rayos X, sino también datos de ondas gravitacionales y neutrinos.
Cuando se complete será el observatorio de rayos X más grande jamás construido, con el objetivo de investigar los fenómenos más calientes y energéticos del universo con una precisión y profundidad sin precedentes.
Gracias a ello, NewAthena abordará preguntas clave en astrofísica, desde cómo y por qué se agrupa la materia ordinaria en las estructuras que observamos hoy en día, como galaxias y cúmulos de galaxias, hasta cómo crecen los agujeros negros y cómo influyen en su entorno y en la evolución de las galaxias que los albergan.
Dos instrumentos complementarios
La misión NewAthena contará con dos instrumentos diferentes, pero igualmente interesantes. Por un lado, un detector de gran campo capaz de cartografiar amplias zonas del cielo en busca de fuentes de rayos X, lo que permitirá estudiar las propiedades físicas de estas regiones de forma eficiente. Esto será posible gracias a una Unidad de Imagen de Amplio Campo (WFI) que ofrecerá espectroscopía de resolución moderada en un amplio campo de visión, ideal para cartografiar grandes áreas del cielo y estudiar las propiedades físicas de diversas regiones cósmicas.
Por otro lado encontraríamos la unidad de campo integral, diseñada para obtener imágenes y espectros de rayos X en cada punto, proporcionando datos clave sobre la composición y el estado físico de objetos cósmicos. Eso se logra mediante espectroscopía de alta resolución espacialmente resuelta (X-IFU), permitiendo obtener imágenes detalladas y espectros de rayos X en cada punto observado.
Se espera que la misión sea adoptada en 2027, con su lanzamiento proyectado para 2037 a bordo de un cohete Ariane 6.4. NewAthena se ubicará en una órbita de halo alrededor del punto de Lagrange L1 Sol-Tierra, lo que le permitirá realizar observaciones estables y continuas del universo en rayos X.
Importante participación española
Este proyecto está liderado por la ESA, pero cuenta con la participación de instituciones científicas españolas como el Instituto de Física de Cantabria (IFCA-CSIC) y el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC).
Una tecnología, en cualquier caso, que "nos permitirá profundizar en temas como el impacto de las estrellas en la habitabilidad planetaria, la ecuación que rige la materia en las estrellas de neutrones, la producción y distribución de metales en el cosmos, los mecanismos detrás de la evolución cosmológica de los bariones atrapados en las concentraciones de materia oscura, o los efectos de los agujeros negros supermasivos en la evolución galáctica", según detalla Nanda Rea, del ICE-CSIC.
La misión NewAthena se basa en décadas de colaboración entre agencias internacionales como ESA, NASA y JAXA, además del trabajo científico y técnico de instituciones de todo el mundo. Para Silvia Martínez, gestora de la Oficina de la Comunidad Athena (ACO), “este esfuerzo conjunto promete abrir una nueva era en la observación astronómica, consolidando a NewAthena como un referente clave en la próxima generación de misiones espaciales”.