La sonda Einstein Probe liderada por la Academia China de las Ciencias (CAS, por sus siglas en inglés) ha sido lanzada el pasado 9 de enero de 2024, a las 08:03 CET en un cohete Chang Zheng desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang en China para explorar el cielo en busca de estallidos de rayos X procedentes de nuevos objetos astronómicos. El proyecto es una colaboración de la CAS, con la Agencia Espacial Europea (ESA) y el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE, por sus siglas en inglés), en la que participan investigadores del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC).

El objetivo de la misión es detectar destellos de alta energía de eventos cósmicos cataclísmicos, lo que incluye eventos de disrupción de marea o TDE (estrellas separadas por agujeros negros supermasivos), supernovas, estrellas de neutrones y agujeros negros, y contrapartidas electromagnéticas de alta energía de eventos de ondas gravitacionales.

Los rayos X contienen información fundamental sobre los objetos astronómicos

La emisión de rayos X procedente de objetos astronómicos es muy impredecible. Sin embargo, contienen información fundamental sobre estos. Los rayos X se asocian a colisiones entre estrellas de neutrones, explosiones de supernova, materia que cae sobre agujeros negros o estrellas hiperdensas, o partículas de alta energía expulsadas de los discos de material incandescente que rodean a estos misteriosos objetos.

La sonda Einstein Probe ayudará a descubrir cómo tragan materia los agujeros negros, los fenómenos que provocan las ondas gravitacionales, o lo que pasa con las estrellas que explotan y se convierten en supernova.

Con la sonda Einstein Probe equipada con dos instrumentos de rayos X de nueva generación de alta sensibilidad y un gran campo de visión, se podrá dar respuesta a preguntas como: ¿Cuán comunes son los agujeros negros y cómo tragan materia? ¿Qué tipo de eventos producen las ondas gravitacionales? ¿Qué sucede cuando una estrella explota y se convierte en supernova? «Cada día se descubrirán nuevos destellos de alta energía en tiempo real, lo que nos permitirá tener una visión única de las primeras fases de los eventos más extremos del universo», afirma Nanda Rea, profesora de investigación del IEEC en el ICE-CSIC.

La óptica empleada en la misión se inspira en los ojos de las langostas

En la misión se utiliza un tipo novedoso de óptica, inspirada en los ojos de las langostas, que permite alcanzar un gran campo de visión. En tres órbitas alrededor de la Tierra, la sonda Einstein Probe es capaz de observar casi todo el cielo nocturno. Esto es lo que la diferencia de otras misiones espaciales de la ESA, como XRISM y Athena, que tienen una resolución espectral y espacial más alta pero un campo de visión limitado.

Para lograr sus objetivos científicos, la sonda Einstein Probe está equipada con una nueva generación de instrumentos de alta sensibilidad capaces de observar amplias áreas del cielo: el telescopio de rayos X de campo amplio WXT (Wide-field X-ray telescope) y el telescopio de rayos X de seguimiento FXT (Follow-up X-ray Telescope).

Por un lado, el instrumento WXT consta de 12 módulos que crean en conjunto una vista de 3600 grados cuadrados, gracias a una tecnología inspirada en los ojos de las langostas. Estos están formados por poros cuadrados paralelos dispuestos sobre una esfera que reflejan la luz hacia un centro esférico. Cientos de miles de tubos cuadrados guían los rayos X hasta un detector de luz CMOS.

En cambio, el instrumento FXT se compone de dos unidades idénticas, con un campo de visión más pequeño pero de mayor sensibilidad. El módulo de espejo consta de 54 carcasas recubiertas de oro. El FXT es una gran herramienta para realizar un seguimiento rápido de los destellos de rayos X detectados por el WXT, ya que tiene mayor poder de captación de la  luz y una mejor resolución.

Fuentes:

IEEC

ICE-CSIC

Nota de prensa de la ESA

Einstein Probe