Observatorio Chandra de rayos X de la NASA: definición y características

Observatorio de rayos X Chandra (CXO) es un telescopio espacial lanzado por la NASA el 23 de julio de 1999 a bordo del transbordador espacial Columbia (misión STS-93). Diseñado originalmente para una misión de varios años, Chandra lleva funcionando décadas y continúa realizando observaciones científicas de gran valor.

Chandra es sensible a fuentes de rayos X hasta 100 veces más débiles que las detectables por telescopios de rayos X anteriores. Esta extraordinaria sensibilidad se debe a su combinación de alta resolución angular y detectores avanzados. El conjunto de espejos utiliza una configuración de incidencia rasante (tipo Wolter I) con anillos anidados que concentran los rayos X hacia el plano focal, alcanzando una resolución angular de alrededor de 0,5 segundos de arco, lo que permite obtener imágenes muy nítidas de fuentes compactas y estructuras finas en el universo.

Como la atmósfera de la Tierra absorbe la mayor parte de la radiación de rayos X, los observatorios para este rango del espectro deben situarse en el espacio. Chandra opera como un satélite artificial en una órbita terrestre muy elíptica con un periodo orbital de aproximadamente 64 horas, con apogeo a gran distancia de la Tierra (permitiendo observaciones prolongadas fuera de los cinturones de radiación) y perigeo mucho más cercano. Esta órbita facilita observaciones continuas y largas sin la intervención frecuente de la zona de radiación terrestre.

Entre los instrumentos principales de Chandra destacan:

• ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer): cámara de imagen con capacidad espectroscópica para estudiar la distribución y la energía de los fotones de rayos X.
• HRC (High Resolution Camera): proporciona imágenes de muy alta resolución espacial y gran capacidad de temporización para eventos rápidos.
• HETG (High Energy Transmission Grating) y LETG (Low Energy Transmission Grating): espectrógrafos de alta resolución que permiten descomponer la luz de rayos X y estudiar la composición, temperaturas, densidades y movimientos de los plasmas astrofísicos.

La combinación de imágenes de alta resolución y espectros de precisión ha hecho de Chandra una herramienta clave para áreas como:

• Estudio de agujeros negros (desde los de masa estelar hasta los supermasivos) y sus discos de acreción.
• Análisis de restos de supernova y la física de plasmas calientes en expansión.
• Observación de cúmulos de galaxias para mapear la distribución de gas caliente y estudiar la materia oscura y la evolución de estructuras a gran escala.
• Investigación de estrellas jóvenes y regiones de formación estelar, así como de fuentes transitorias y variables de rayos X.

Chandra forma parte de los grandes observatorios de la NASA, junto con el telescopioespacial Hubble, el observatorio de rayos gamma Compton (1991-2000) y el telescopio espacial Spitzer. La misión científica de Chandra está gestionada por el Smithsonian Astrophysical Observatory en colaboración con la NASA y otras instituciones internacionales.

El telescopio lleva el nombre de Subrahmanyan Chandrasekhar, en reconocimiento a sus aportaciones teóricas cruciales a la astrofísica. Gracias a su diseño innovador y a la calidad de sus datos, Chandra ha transformado nuestro conocimiento del universo caliente y energético y sigue siendo, décadas después de su lanzamiento, una referencia imprescindible en astronomía de rayos X.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es el Observatorio de rayos X Chandra?

P: ¿Cuál es el área de sensibilidad de Chandra?

P: ¿Cómo consigue Chandra alcanzar su alto nivel de sensibilidad?

P: ¿Por qué los telescopios situados en la Tierra no pueden detectar los rayos X?

P: ¿Qué tipo de telescopio se necesita para observar los rayos X?

P: ¿En qué órbita se encuentra Chandra?

P: ¿Qué relación tiene Chandrasekhar con el telescopio?

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