Conclusiones del Congreso de Astronomía: más de 100 científicos debatiendo sobre los sistemas binarios rayos X  

• Los sistemas binarios son un tipo de fuente muy importante para la astrofísica de altas energías. Se trata de objetos peculiares en el que se producen una serie de fenómenos que ayudan a responder preguntas de física y a entender la retroalimentación del Universo. 

• Pere Blay Serrano, docente e investigador de VIU dio una charla  sobre la relación de los fenómenos astronómicos y los móviles, en la que explicó que algunos materiales de los smartphones se producen en la creación de cuerpos astronómicos como las supernovas o los agujeros negros, y que por su escasez habrá que reciclarlos. 

• Julia Alfonso Garzón, científica en el Centro de Astrobiología de Madrid impartió una sesión divulgativa sobre los tipos de cuerpos celestes que existen en el espacio clasificados por su brillo. La investigadora remarcó que el espectro de luz que desprenden las estrellas es un fenómeno que se registra desde 1054 en China. 

• Por su parte, Peter Kretschmar, responsable de XMM-Newton en el Centro Europeo de Astronomía Espacial habló sobre la creación de modelos teóricos y radiación en los sistemas de estrellas binarias, que permiten entender qué es lo que sucede dentro de los fenómenos astronómicos. 

• Durante las jornadas, más de 100 científicos de todo el mundo han repasado diferentes procesos (de acreción, estallidos y transferencia de masa), han expuesto sus estudios (temporales, multifrecuencia, de población y en otras galaxias), y han analizado el papel de las misiones espaciales.

Madrid, 30 de julio de 2021. Esta tarde finalizará la IV edición del Congreso de Astronomía BeXRB2021, organizado por VIU – Universidad Internacional de Valencia, en colaboración con la Agencia Espacial Europea (EAA). Se trata de la primera vez que VIU acoge este evento, que se celebra cada tres años, y que sirve como espacio de debate para la comunidad científica internacional.

El tema de debate de este año ha girado sobre los llamados Sistemas Binarios de Rayos X con compañera Be, un tipo de fuente importante para la astrofísica de altas energías.

Son objetos peculiares en el que se producen una serie de fenómenos que ayudan a responder preguntas de física relacionadas con las teorías de Einstein, de la Ley de Gravitación Universal y de cómo se comporta la luz y la materia en condiciones extremas.

Más de 100 científicos de todo el mundo

A lo largo de los cinco días (del 26 a 30 de julio) han participado más de 100 científicos de todo el mundo, muchos de ellos catedráticos y eminentes miembros de la comunidad astrofísica y de universidades, como Oxford, George Washington e instituciones como la NASA.

Durante las sesiones, se han impartido charlas divulgativas de primer nivel, se han repasado varios procesos (de acreción, estallidos y transferencia de masa), se han presentado estudios (temporales, multifrecuencia, de población y en otras galaxias), y se ha analizado el papel de las misiones espaciales.

Prestigiosas charlas divulgativas

En lo que se refiere a las ponencias, tres prestigiosos científicos han hablado sobre diferentes temas: los smartphones, el universo invisible y los sistemas binarios de rayos X; las estrellas variables y por qué no siempre brillan con la misma intensidad, y las estrellas binarias. Entre ellas destacó la charla divulgativa de inauguración del Congreso con Peter Kretschmar, responsable de XMM-Newton en el Centro Europeo de Astronomía Espacial que explicó que los sistemas de estrellas binarias rayos X no pueden ignorarse por ser 10 veces más grandes que el sol y más brillantes. Además, subrayó que son muy activas y que cuentan con un alto nivel de emisiones, muy superior al de otras estrellas. Esto responde a distintos patrones que que se deben analizar por su importancia para el mundo de la física y la astronomía.

Los fenómenos astronómicos y los smartphones

Por su parte, Pere Blay Serrano, docente e investigador de VIU impartió una charla  sobre la relación de los fenómenos astronómicos y los móviles. Blay explicó que algunos materiales de los smartphones se producen en la creación de cuerpos astronómicos, tales como: supernovas, agujeros negros o vientos estelares. Estos elementos generados por las fuerzas más violentas del universo son escasos y muy valiosos en nuestro planeta.

Es este sentido, el investigador señaló que: el hecho de que sean elementos limitados, y difíciles de obtener, es lo que los hace valiosos. Son escasos por que los escenarios en que se producen también son muy pocos”. “Actualmente se estima que en la vía láctea tenemos una supernova cada 100 años. Mientras que, los elementos más comunes se forman en casi cualquier tipo de estrellas, los más pesados necesitan procesos más específicos que impliquen estrellas masivas, sistemas binarios que sobrevivan después de explosiones de supernova, etc”.

Igualmente explicó que: “mientras tenemos miles de millones de estrellas catalogadas en la galaxia, los sistemas binarios conocidos que pueden llegar a producir kilonovas son del orden de un millar (de los cuales, unos 200 son los que nos interesan en el congreso). La diferencia en número explica muy bien la escasez de los elementos que necesitan eventos energéticos para formarse”.

En relación a los materiales, Blay subrayó que “seguramente en un futuro no muy lejano empresas privadas desarrollaran minería interplanetaria, que nos permitirá utilizar estos elementos conseguidos de asteroideos u otras lunas del sistema solar”.

Algunos ejemplos de estos elementos son: el oro y la plata (como las medallas otorgadas a los deportistas en los Juegos Olímpicos de Tokio 2020), y otros menos conocidos como el paladio, el praseodimio, antimonio, disprosio, gadolinio, neodimio, todos ellos, dentro de nuestros teléfonos móviles.

El brillo de las estrellas, la física y la retoalimentación del Universo

Por su parte, Julia Alfonso Garzón, científica en el Centro de Astrobiología de Madrid impartió una sesión divulgativa sobre los tipos de cuerpos celestes que existen en el espacio entre los que se encuentran “planetas, satélites (como la luna) y estrellas. Cuando se juntan estrellas y planetas lo llamamos sistema planetario. Cuando tenemos dos estrellas juntas hablamos de estrellas binarias. Cuando hay un grupo de muchas estrellas que se formaron a la vez (a partir de la misma nube de gas y polvo), lo llamamos cúmulo. Las agrupaciones muy grandes de estrellas (~100000000000 estrellas) se llaman galaxias. Las agrupaciones de galaxias se llaman cúmulos de galaxias. Y luego ya tendríamos el Universo” señala la científica.

Respecto a las estrellas, Julia Alfonso remarcó que “hay muchos tipos y para clasificarlas usamos dos parámetros principales: la temperatura y la luminosidad que, para una misma temperatura, es directamente proporcional al tamaño de la estrella (las más grandes tienen más brillo). Pero al final, para asignar lo que llamamos «tipo espectral y clase de luminosidad» (que se traduce en el tipo de estrella), usamos la temperatura y el tamaño”. Alfonso señala que la variación de la luz que desprenden las estrellas es un fenómeno que se registra desde 1054 en China. Y es que “es importante estudiar las variaciones en el brillo de las estrellas, porque con esas medidas podemos clasificarlas y podemos mejorar los modelos que intentan explicar los mecanismos responsables de lo que vemos en el universo”.

La investigadora explica que algunos cambios en su brillo vienen por ocultación de un objeto por otro o por rotación de la propia estrella, mientras que otros provienen de cambios intrínsecos en las propias estrellas. “Las estrellas pueden ser variables fundamentalmente por dos motivos. El primero, las variaciones extrínsecas debidas a efectos geométricos y la luz que recibimos, que varía según se mueven, como ocurre con los eclipses en sistemas binarios. El segundo, son las variaciones intrínsecas que se dan cuando se produce un cambio físico dentro del propio objeto, como pulsaciones (la estrella se expande y se contrae), erupciones (la estrella expulsa material al exterior), explosiones de Supernova (o bien porque se ha depositado demasiada materia sobre una enana blanca, o por la muerte de una estrella masiva), etc.” explicó.

De todas las estrellas, este Congreso se ha centrado en analizar los sistemas binarios de rayos X, compuestos por una estrella «normal» y un objeto compacto, que suele ser una estrella de neutrones o un agujero negro. “Estos sistemas se encuentran entre los objetos más brillantes y energéticos del Universo y son claves para entender los fenómenos físicos que tienen lugar en las condiciones más extremas. Además, el estudio de estos objetos nos ayuda a entender la evolución de la vida de las estrellas, así como la forma en que se retroalimenta el Universo. Es decir, a entender lo que pasa cuando se dan explosiones violentas y se expulsa material al medio interestelar, que en el futuro será utilizado para que se formen nuevas estrellas” señala la científica del Centro de Astrobiología de Madrid.

Principales conclusiones del congreso 

Son varias las conclusiones que sacan los expertos del congreso. Una de ellas está relacionada con la aplicación de nuevas técnicas de espectroscopia, polarimetría y observación con raditotelescopios, que ha llevado a lograr grandes avances en estos estudios. Se tratan de progresos que han permitido relacionar diferentes tipos de subgrupos que existen dentro de los sistemas de estrellas binarias de rayos X, de tal manera que, en la actualidad, los investigadores pueden entender qué sucede cuando la materia deja una estrella en un sistema binario y colapsa con el otro cuerpo celeste.

Otra conclusión está relacionada con la tecnología utilizada en las últimas misiones espaciales. Actualmente, las ciencias aplicadas permiten observar de una forma óptima el brillo de las estrellas, por muy tenue que sea. Según el investigador de la VIU, Pere Blay: “si queremos ampliar nuestra frontera de conocimiento, necesitamos instrumentación cada vez más sensibles. Eso implica un desarrollo tecnológico continuo. Además, en las condiciones extremas en que se encuentra la instrumentación en espacio, no es fácil que funcionen correctamente, por lo que los controles de calidad son muy estrictos”.

Además, señala que: “gracias a dichos avances, los detectores en nuevas misiones como eRosita, ya en espacio, nos han permitido observar acontecimientos que antes no podíamos, como aquellos momentos en que el brillo en rayos X de estos sistemas era tan débil que no los veíamos”.

En lo que se refiere a las nuevas técnicas de observación en radio, el profesor Pere indicó que “por primera vez detectar estos sistemas con radiotelescopios. Además, las mejoras en algunos algoritmos de análisis también nos han permitido sacarles mejor partido a datos de misiones espaciales en vuelo desde hace algunos años”.

De esta manera, los científicos no descartan que en un futuro se produzca un gran avance en el estudio de los datos de neutrinos (pequeños neutrones) y ondas gravitatorias. Esa información ayudaría a corroborar las hipótesis de muchas teorías basadas en la física de partículas, lo que es de gran relevancia por que se pueden abrir muchos caminos hacia lo que se entiendo hoy en día como fenómenos astronómicos.