Así es 'la mano de Dios': la espectacular imagen de la NASA obtenida con dos telescopios de rayos X

Aunque sea el James Webb el dispositivo que copa todos los titulares en España, lo cierto es que existen muchas más misiones espaciales capaces de sorprender a los científicos. Después de que la NASA nos deleitara el pasado día 30 de noviembre con una espeluznante imagen de Júpiter, ahora vuelve a hacerlo con una brutal instantánea de una mano 'cósmica'.

El observatorio espacial de tres telescopios para medir la polarización de rayos X de la NASA más reciente, el Explorador de Polarimetría de rayos X de imágenes (por sus siglas en inglés, IXPE) ha observado durante unos 17 días una región muy concreta del púlsar PSR B1509-58: su nebulosa de viento púlsar MSH 15-52, que destaca por parecer una mano fantasmagórica.

El púlsar en cuestión se encuentra en la base de la palma de la nebulosa, y dicha nebulosa se encuentra a su vez a unos 16.000 años luz de la Tierra. El IXPE ha observado esta nebulosa durante más de dos semanas, o lo que es lo. mismo, el mayor tiempo que el telescopio ha observado un objeto desde que se lanzara a finales de 2021.

La nebulosa 'fantasmagórica'

Realmente lo impresionante de la imagen no es solo la curiosa forma de la nebulosa MSH 15-52. El logro radica en haber podido revelar la estructura principal del campo magnético de la nebulosa como tal. O lo que es lo mismo, sus 'huesos', como si de una radiografía se tratara. 

Pero primero, necesitamos contexto. Hace unos 1.500 años, una estrella gigante perteneciente a nuestra galaxia se quedó sin combustible. Se produjo el proceso esperado; la estrella colapsó sobre sí misma y formó un objeto increíblemente denso, llamado estrella de neutrones.

Las estrellas de neutrones en rotación que cuentan con campos magnéticos realmente poderosos se conocen como púlsares, y son toda una alegría para los científicos. Esto es debido a que en estos púlsares se dan unas condiciones muy concretas, imposibles de replicar en la Tierra. Por ejemplo, los púlsares más jóvenes pueden expulsar grandes chorros de materia y antimateria provenientes de sus polos.

Esto es lo que causa, junto con fuertes vientos, las nebulosas del viento del púlsar. La nebulosa en cuestión que nos ocupa, perteneciente al púlsar PSR B1509-58 fue observada por primera vez en 2001, por el Observatorio de rayos X Chanda de la NASA. Ahora, estos resultados se han publicado en un artículo del The Astrophysical Journal.

Imagen de la NASA. X-ray: NASA/CXC/Stanford Univ./R. Romani et al. (Chandra) NASA/CXC/SAO/J. Schmidt

El observatorio IXPE tiene la capacidad de proporcionar datos sobre la orientación del campo eléctrico de los rayos X, determinada por el campo magnético de la fuente de estos mismos rayos. Esto se conoce como polarización de rayos X. MSH 15-52 disfruta de algunas regiones donde la cantidad de dicha polarización es brutalmente alta, consiguiendo lo que la NASA denomina como el nivel máximo esperado para el trabajo teórico.

Unas condiciones difíciles, ya que para que se den estas condiciones se deben cumplir otras muy concretas, como que el campo magnético debe ser uniforme y sobre todo recto. Así, se consiguen pocas turbulencias en estas regiones. Roger Romani, de la Universidad de Stanford en California y director del estudio, explica cómo hemos conseguido el mapa del campo magnético de esta mano nebulosa.

Nebulosa Tarántula, fotografiada por James Webb. NASA, ESA, CSA, Equipo Webb ERO Omicrono

En palabras de Romani: "los datos del IXPE nos brindan el primer mapa del campo magnético de la 'mano'. Las partículas cargadas que producen los rayos X viajan a lo largo del campo magnético determinando la forma básica de la nebulosa, como lo harían los huesos de la mano de una persona".

La coautora del estudio, Josephine Wong (de Stanford también) deja claro la importancia de los rayos X como herramienta de diagnóstico. "Todos estamos familiarizados con los rayos X como herramienta médica de diagnóstico para humanos. Aquí utilizamos los rayos X de otra manera, pero nuevamente revelan información que de otro modo estaría oculta para nosotros".

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Es así como se revela la estructura intrínseca de MSH 15-52. Los datos del IXPE establecen que la polarización ya mencionada en el inicio del choro principal de rayos X (situado desde el púlsar hasta la muñeca, en la parte inferior de la imagen) es baja, seguramente porque se trate "de una región turbulenta con campos magnéticos complejos y enredados, asociados con la generación de partículas de alta energía", expone la NASA.

Niccolò Di Lalla, otro experto de Stanford y que ha realizado también la coautoría del estudio, deja claro que este es un descubrimiento fascinante. "Hemos descubierto la historia de vida de la materia súper energética y las partículas de antimateria alrededor del púlsar. Esto nos enseña cómo los púlsares pueden actuar como aceleradores de partículas".

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