Una ilustración de dos estrellas de neutrones que giran una alrededor de la otra mientras se fusionan. Crédito:NASA / CXC / Trinity University / D. Pooley y col.
Los astrónomos han tenido un año de gran éxito.
Además de rastrear una fuente cósmica de neutrinos, han detectado la fusión de dos estrellas de neutrones del tamaño de una ciudad, cada uno más masivo que el sol.
Los descubrimientos fueron anunciados como evidencia de que había llegado una "nueva era de astronomía de múltiples mensajeros".
Pero, ¿qué es la astronomía de múltiples mensajeros?
En nuestra vida diaria interpretamos el mundo que nos rodea basándonos en diferentes señales, como las ondas sonoras, luz (un tipo de onda electromagnética) y presión cutánea. Cada una de estas señales puede ser transportada por un "mensajero" diferente. Los nuevos mensajeros conducen a nuevos conocimientos. Así que los astrónomos han dado la bienvenida con entusiasmo a un nuevo grupo de mensajeros para su ciencia.
Muchos mensajeros
Durante la mayor parte de la historia de la astronomía, Los científicos estudiaron principalmente las señales transmitidas por un mensajero, radiación electromagnética. Estas olas que se mueven por el espacio y el tiempo, se describen por sus longitudes de onda o la cantidad de energía que se encuentra en sus partículas, los fotones.
Las ondas de radio tienen fotones con la menor cantidad de energía y las longitudes de onda más largas, seguida de luz infrarroja y óptica a energías y longitudes de onda intermedias. Los rayos X y los rayos gamma tienen las longitudes de onda más cortas y la energía más alta.
Veintisiete antenas de radio componen el Karl G. Very Large Array en Nuevo México. El VLA es una herramienta importante para estudiar las ondas de radio cósmicas. Crédito:Shutterstock
Pero los científicos también estudian a otros mensajeros:
Y aunque algunos campos de la astronomía han explorado estos mensajeros durante años, Los astrónomos solo han observado recientemente eventos mucho más allá de la Vía Láctea con más de un mensajero al mismo tiempo. En tan solo unos meses el número de fuentes donde los astrónomos pueden juntar las señales de diferentes mensajeros se duplicó.
Como un paseo por la playa
La astronomía de múltiples mensajeros es una evolución natural de la astronomía. Los científicos necesitan más datos para armar una imagen completa de los objetos que estudian y relacionar las teorías que desarrollan con sus observaciones.
Los astrónomos han combinado diferentes longitudes de onda de fotones para reconstruir algunos de los misterios del universo. Por ejemplo, La combinación de datos ópticos y de radio jugó un papel importante en la determinación de que la Vía Láctea es una galaxia espiral en 1951.
Y la astronomía continúa revelando excelentes resultados sobre nuestro universo usando solo un mensajero, fotones. Entonces, si la astronomía de múltiples mensajeros es solo un paso evolutivo de una increíble historia de éxitos, ¿Eso significa que es solo una nueva palabra de moda?
Los cuatro mensajeros de la astronomía. Crédito:Adaptado de IceCube Collaboration
Nosotros no lo creemos.
Imagina que estás caminando por una playa oceánica. Estás disfrutando de la vista de una increíble puesta de sol, escuchando las olas, sentir la arena bajo tus pies y oler el aire salado. Tus sentidos combinados forman una experiencia más completa.
Con la astronomía de múltiples mensajeros, esperamos aprender más del universo combinando varios mensajeros, así como combinamos la vista, audiencia, tocar y oler.
Pero no siempre es un picnic
Las culturas de los astrónomos y los físicos de partículas representan diferentes enfoques de la ciencia. En la astronomía de múltiples mensajeros, estas culturas chocan.
La astronomía es un campo de observación y no un experimento. Estudiamos objetos astronómicos que cambian con el tiempo (astronomía en el dominio del tiempo), lo que significa que a menudo solo tenemos una oportunidad de observar un evento astronómico transitorio.
Hasta hace poco, la mayoría de los astrónomos del dominio del tiempo trabajaron en pequeños equipos, en muchos proyectos a la vez. Usamos recursos como The Astronomer's Telegram o Gamma-ray Coordination Network para comunicar rápidamente los resultados. incluso antes de enviar artículos científicos.
Una interpretación artística del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Este satélite espacial produce las imágenes de rayos X más detalladas de los fenómenos astrofísicos de alta energía. Crédito:NGST
Dado que la mayoría de las fuentes esperadas de señales de múltiples mensajeros son eventos astronómicos transitorios, es un gran esfuerzo capturar los mensajeros además de los fotones.
Leer más:El observatorio IceCube detecta neutrinos y descubre un blazar como su fuente
Los físicos de partículas han liderado el camino en la creación de grandes colaboraciones internacionales para abordar sus problemas más difíciles, incluido el Gran Colisionador de Hadrones, el Observatorio de Neutrinos IceCube y el Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO). Acorralar a cientos o miles de investigadores para que trabajen hacia objetivos comunes requiere una identificación integral de roles, estrictas pautas de comunicación y muchas teleconferencias.
La necesidad de responder a cambios rápidos en una fuente de múltiples mensajeros y el enorme esfuerzo para capturar señales de múltiples mensajeros significa que la astronomía y la física de partículas deben fusionarse para obtener lo mejor de ambas culturas.
Los beneficios de la astronomía de múltiples mensajeros
Si bien la astronomía de múltiples mensajeros es una evolución de lo que los astrónomos y físicos de partículas han hecho durante décadas, los resultados combinados son intrigantes.
La detección de ondas gravitacionales de la fusión de estrellas de neutrones confirmó que estas colisiones produjeron una gran fracción del oro y el platino en la Tierra (y en todo el universo). También mostró cómo estas colisiones dan lugar a (al menos algunos) estallidos cortos de rayos gamma; el origen de estos eventos explosivos ha sido una gran pregunta abierta en astronomía.
El Observatorio de Neutrinos IceCube utilizó un kilómetro cúbico de hielo antártico cristalino para capturar la señal de un neutrino raro que ayudó a localizar una galaxia a cuatro mil millones de años luz de distancia con un agujero negro supermasivo que lanzaba un chorro de fotones y partículas casi a la velocidad de la luz directamente en nuestro sistema solar. Crédito:Colaboración IceCube / NSF
La primera asociación de un neutrino con una sola fuente astronómica proporcionó una idea de cómo el universo produce sus partículas más energéticas. La astronomía de múltiples mensajeros está revelando detalles sobre algunas de las condiciones más extremas de nuestro universo.
La perspectiva del multimessenger ya está produciendo más que la suma de sus partes, y podemos esperar ver descubrimientos más sorprendentes en el futuro. Los equipos de élite de Canadá ya están contribuyendo al crecimiento de este campo joven, y la astronomía de múltiples mensajeros promete desempeñar un papel importante en nuestra próxima década de investigación astronómica en Canadá y en todo el mundo.
Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original. 
