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Camilo Buitrago-Casas, físico y magíster en Astronomía de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), participa en la misión del telescopio Foxsi, que será lanzado el próximo 21 de agosto, a través de un misil Black Brant, desde White Sands Missile Range (WSMR), en Nuevo México, el campo de misiles más grande de Estados Unidos.

El lanzamiento del cohete, en un vuelo de 15 minutos, tendrá como objetivo observar pequeñas explosiones solares, que se caracterizan por emitir rayos X más tenues del estándar y que resultan difíciles de registrar. “De esta manera podríamos hallar el vínculo entre estas explosiones y el calentamiento coronal, un problema abierto de física que consiste en que las capas más externas del Sol no obedecen a la física como la conocemos”, indica el investigador de 31 años, estudiante del doctorado en Física de la Universidad de California.

El Focusing Optics X-ray Solar Imager (Foxsi) es un proyecto que consiste en probar una nueva tecnología para tomar imágenes del Sol. Dicha iniciativa, liderada por la Universidad de Minnesota, en conjunto con la Universidad de California en Berkeley, busca dar respuesta a algunas incógnitas de cómo funciona este cuerpo celeste.

“Foxsi es un telescopio que observa el Sol en rayos X por enfocamiento directo, es decir, creando imágenes reales del Sol similares a una radiografía”, explica el doctorando.

“El cohete ya ha volado dos veces de forma exitosa y hemos obtenido pistas sobre la forma en que funciona lo que se conoce como la corona Solar, que es la capa más externa y que está justo sobre lo conocemos como la superficie solar”, cuenta el investigador, quien participó en la segunda misión, en 2014, una experiencia que llevó a su equipo a realizar una reciente publicación en la revista científica Nature-Astronomy.

La temperatura en la superficie del Sol es de alrededor de 5.000 grados, “pero al alejarnos aumenta súbitamente a cinco millones de grados en la parte más caliente de la corona, cuando nuestro sentido común nos indica que debería disminuir”, explica. Al respecto, aclara que, aunque existen varias hipótesis que explicarían este fenómeno, aún no se ha logrado dar respuesta con certeza a este problema.

Para el físico, una de las posibles causas de dicho problema partiría del supuesto de pequeñas explosiones solares que ocurren en la superficie de esta estrella de manera repetitiva, sin embargo, esa sería la primera observación directa de tales explosiones de rayos X.

Origen de la materia oscura

Otro de los objetivos, calificados como “exóticos” por el investigador, giran alrededor de los posibles signos de una clase de partícula que se llama axión, que por ahora nadie ha visto, y que explicaría el origen de la materia oscura, que supone un 85 % de toda la materia en el cosmos, aunque todavía no ha sido detectada.

“Varias hipótesis explican que la materia oscura es un cúmulo de partículas, conocidas como axiones, que posiblemente se producirían al interior del núcleo del Sol y al salir de este e interactuar con el campo magnético solar producirían rayos X muy tenues que el telescopio Foxsi podría ver si existieran”, explica el físico de la U.N.

Una de las complejidades que debieron resolver este grupo de investigadores de diversas nacionalidades fue el material del que estarían hechos los espejos del telescopio que reflejarán los rayos X, ya que esta radiación electromagnética puede atravesar cualquier tipo de cuerpos, con mayor o menor facilidad. En dicha tarea contaron con la colaboración del Nasa´s Marshall Space Flight Center, institución que creó los espejos mediante una técnica de crecimiento por electroformación de Níquel e Iridio sobre superficies altamente pulidas.

En esta tercera misión, el investigador se concentró en incrementar tanto la sensibilidad del sistema óptico del telescopio como el rango dinámico para disminuir el ruido que generan los rayos fantasmas.

Cabe señalar que, desde hace unos años, los misiles Black Brant, utilizados con fines bélicos desde mitad del siglo XX, se han puesto al servicio de la ciencia gracias a un trabajo conjunto de la NASA con las Fuerzas Armadas de EE.UU., a través del programa Acceso de Bajo Costo al Espacio (LCAS, por su sigla en inglés). Este programa permite que científicos exploren tecnologías que eventualmente serán enviadas al espacio, tal y como ocurre con el telescopio Foxsi.

Junto a este grupo de investigadores compitieron otras 50 propuestas, de los cuales cinco quedaron como semifinalistas. Se espera que finalmente la NASA escoja dos de los proyectos para financiar sus investigaciones.

“A la par de oprimir el botón del lanzamiento del cohete, también estaremos dando “clic” para enviar el correo que tiene el informe final de esta primera fase. La NASA se tomará unos meses para calificar las propuestas y luego financiará a dos para la fase B; el ganador de esta etapa tendrá la financiación completa”, concluye el físico, quien representa la cuota latinoamericana en este equipo de investigadores.

Fotos Camilo Buitrago Casas.