- El telescopio espacial de rayos gamma Fermi ha revolucionado el campo de la astrofísica de altas energías y nos ha proporcionado una nueva ventana de exploración al universo más violento, permitiéndonos comprendermejor los procesos físicos y las condiciones extremas que existen en el cosmos.
Madrid, 14 de junio de 2023.- Esta semana marca un hito importante en la exploración espacial en general y, más en concreto, en el campo de la astrofísica de partículas o astropartículas, ya que celebramos el 15º aniversario del lanzamiento del satélite Fermi de la NASA, puesto en órbita el 11 de junio de 2008. Fermi lleva dos instrumentos a bordo, el ‘Gamma-ray Burst Monitor’ (GBM) y el ‘Large Area Telescope’ (LAT). El Instituto de Física Teórica (IFT UAM/CSIC), a través del investigador Miguel A. Sánchez-Conde y su grupo, forma parte de la Colaboración Fermi LAT desde 2017.
El universo alberga numerosos eventos exóticos, algunos de los cuales pueden generar cantidades de energía casi inimaginables. Agujeros negros supermasivos, estrellas de neutrones, explosiones de supernova... Estos son sólo algunos de los fenómenos que generan radiación gamma, la forma más energética de radiación, miles de millones de veces más energética que el tipo de luz visible para nuestros ojos. ¿Qué fenómenos físicos acontecen para producir tanta energía? ¿Qué ocurre en el entorno cercano a estos fenómenos? ¿Cómo contribuye el estudio de estos objetos energéticos a nuestra comprensión de la naturaleza misma del universo, de su composición y comportamiento?
Durante sus quince años de operaciones ininterrumpidas, el telescopio espacial de rayos gamma Fermi ha revolucionado el campo de la astrofísica de altas energías y nos ha ayudado a responder a estas y otras muchas preguntas. No en vano, la detección con Fermi de rayos gamma de alta energía provenientes de fuentes cósmicas ha proporcionado una nueva ventana de exploración al universo más violento, permitiéndonos comprender mejor los procesos físicos y las condiciones extremas que existen en el cosmos.
Con Fermi, los astrofísicos han contado durante estos últimos 15 años con un potente aliado con el que estudiar partículas moviéndose a velocidades relativistas en el universo, con energías mucho mayores que las observadas en aceleradores terrestres de partículas. Fermi ha superado todas las expectativas, proporcionando una gran cantidad de datos y descubrimientos científicos revolucionarios. Gracias a Fermi, hemos podido confeccionar el mapa más preciso del cielo en rayos gamma hasta la fecha, lo que ha permitido descubrir miles de objetos que emiten este tipo de radiación, dentro y fuera de nuestra galaxia. De hecho, Fermi ha desvelado en este dominio energético un inesperado y furioso ‘bestiario’ cósmico lleno de sorpresas: insaciables agujeros negros súper masivos morando en el centro de casi todas las galaxias, colosales explosiones de estrellas con decenas de veces la masa de nuestro Sol, estrellas de neutrones actuando como viudas negras en sistemas estelares dobles…
Uno de los logros más destacados del satélite Fermi ha sido el estudio de los estallidos de rayos gamma (o GRB, de sus siglas en inglés), explosiones cósmicas donde se libera una energía inmensa. Estos estallidos, que pueden ser mil millones de veces más brillantes que cualquier otra fuente en el cielo, son eventos cataclísmicos que ocurren en galaxias distantes. Además de los estallidos de rayos gamma, Fermi también está siendo instrumental en el estudio de púlsares, agujeros negros, búsquedas de materia oscura y otras áreas clave de la astrofísica de partículas. En la actualidad, Fermi está siendo también fundamental para el estudio de los fenómenos de rayos gamma conocidos como ‘transitorios’ (con un flujo y duración variables) así como en la búsqueda de contrapartidas electromagnéticas de eventos que producen ondas gravitacionales, al ser el único instrumento en funcionamiento que monitorea todo el cielo en dicho dominio energético cada pocas horas.
El IFT UAM/CSIC ha sido un colaborador clave en la operación y desarrollo de la misión científica de Fermi LAT a lo largo de los últimos años. Los investigadores del IFT han desempeñado un papel destacado en el análisis de datos y la interpretación de los resultados obtenidos, muy especialmente en el contexto de las búsquedas de materia oscura con rayos gamma, liderando o coliderando buena parte de los trabajos realizados sobre este tema hasta la fecha dentro de la Colaboración Fermi LAT. Asimismo, el grupo de trabajo internacional de materia oscura y física exótica dentro de dicha colaboración ha sido coordinado desde el IFT durante varios años y, más recientemente, el investigador principal del nodo IFT en Fermi LAT ha pasado a liderar como coordinador adjunto toda la ciencia que se realiza hoy con Fermi LAT.
Los investigadores del IFT y sus colaboradores seguirán utilizando los datos del satélite Fermi para desentrañar los misterios del universo en el dominio de la radiación gamma, y continuarán sin duda contribuyendo a las misiones futuras en el campo de la astrofísica de partículas.
¡Feliz cumpleaños, Fermi!
El IFT
El IFT-UAM/CSIC es un centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, dedicado íntegramente a la investigación en física teórica, con el foco en las cuestiones más fundamentales, desde las partículas elementales hasta la cosmología, pasando por la frontera de la complejidad cuántica. Sus investigadores lideran numerosos proyectos tanto en el ámbito nacional como internacional, apoyados en una intensa actividad de formación de jóvenes investigadores y una original labor de divulgación de la física.
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Laura Marcos Mateos
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