Agujero Lockman: ventana limpia al espacio para observaciones astronómicas
El agujero Lockman es una zona del cielo que actúa como una ventana relativamente transparente al universo lejano. Es una región con una densidad excepcionalmente baja de hidrógeno neutro (H I) en primer plano, lo que reduce la absorción y el enmascaramiento de fuentes extragalácticas en varias longitudes de onda.
Desde nuestra posición en la Vía Láctea, la mayoría de las direcciones están parcialmente bloqueadas u oscurecidas por nubes H I de hidrógeno neutro. Estas nubes se detectan principalmente por su emisión en la línea de 21 cm (radio) y, cuando están acompañadas de polvo, ese polvo puede brillar en el infrarrojo; la presencia de hidrógeno y polvo en primer plano también contribuye a absorber y atenuar la radiación en el infrarrojo, en el ultravioleta y, de forma destacada, en los rayos X suaves por procesos de fotoabsorción. Por eso, regiones con baja columna de H I ofrecen condiciones mucho mejores para ver objetos débiles y distantes.
Por qué es importante
El bajo contenido de H I en el agujero Lockman significa menor absorción de la radiación proveniente de galaxias y agujeros negros lejanos. Esa "ventana limpia" permite realizar observaciones profundas y sensibles en múltiples bandas (rayos X, ultravioleta, óptico, infrarrojo y radio) con menos contaminación por el medio interestelar de nuestra propia galaxia. Gracias a ello, el agujero Lockman es una de las regiones preferidas para estudios cosmológicos y sondeos profundos del universo.
Ubicación y características
Se encuentra en la dirección de la Osa Mayor, dentro de la constelación de la Osa Mayor, y tiene un tamaño del orden de unos 15 grados cuadrados. Lleva el nombre de su descubridor, el astrónomo Jay Lockman, quien identificó esta baja columna de H I en estudios de mapeo del gas galáctico.
Usos científicos y descubrimientos
El agujero Lockman ha sido seleccionado repetidamente como campo objetivo para campañas profundas con telescopios espaciales y terrestres. Observatorios en rayos X (como ROSAT, Chandra y XMM-Newton), instrumentos infrarrojos y submilimétricos (por ejemplo Spitzer, Herschel y detectores de gran sensibilidad en el submilímetro) y sondeos en radio han aprovechado esta región para:
- Realizar sondeos profundos que han permitido detectar numerosas galaxias activas y núcleos galácticos activos (AGN) responsables del fondo cósmico de rayos X.
- Estudiar la evolución de galaxias a gran distancia y caracterizar poblaciones de galaxias muy jóvenes o muy enrojecidas por el desplazamiento hacia el rojo.
- Combinar datos multi-longitud de onda para determinar propiedades físicas (masa estelar, formación estelar, absorción por polvo) de objetos extragalácticos débiles.
Cómo se identifica y por qué sigue siendo relevante
Los astrónomos identifican regiones como el agujero Lockman midiendo la columna de hidrógeno neutro (N_H) a través de mapas de 21 cm y comparando con emisiones en otras bandas. Campos de cielo con N_H muy bajo siguen siendo estratégicos para misiones actuales y futuras —por ejemplo, para telescopios espaciales dedicados al estudio del universo profundo en rayos X, infrarrojo y ultravioleta—, porque minimizan la incertidumbre provocada por la absorción galáctica y permiten explorar poblaciones de objetos que de otro modo quedarían ocultas.
En resumen, el agujero Lockman es una ventana natural hacia el cosmos lejano: su escasa columna de hidrógeno neutro facilita observaciones de alta sensibilidad y ha contribuido de manera importante al avance de la astronomía extragaláctica y al estudio de la evolución cósmica.
Mosaico del Observatorio de rayos X Chandra de las fuentes de rayos X en el agujero Lockman. Código de colores: Energía (rojo 0,4-2,0 keV, verde 2-8 keV, azul 4-8 keV). La imagen tiene unos 50 minutos de arco por lado. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/U. Wisconsin/A.Barger et al.; Ilustraciones: NASA/CXC/M.Weiss.
