El observatorio espacial XMM-Newton


El XMM-Newton (X-ray Multi-mirror Mission - Newton) es un observatorio espacial de rayos X nombrado en honor de Isaac Newton.

Con el nombre preliminar de High Throughput X-ray Spectroscopy Mission fue lanzado por la ESA el 10 de diciembre de 1999 desde Kourou por un Ariane 5. Fue colocado en una órbita muy excéntrica, cuyo apogeo está a unos 114 000 km de la Tierra, mientras que el perigeo se encuentra a solo 7000 km, tardando unas 48 horas en completar una vuelta a la tierra. Al alejarse de la atmósfera terrestre se evita el bloqueo de los rayos X que esta produce, pudiendo observarse fenómenos de muy altas energías que ocurren en el Universo.

El satélite es el mayor satélite científico construido en Europa hasta el momento, pesa 3800 kg, mide 10 m de largo y unos 16 m de ancho con los paneles solares desplegados. Tiene tres telescopios de rayos X, cada uno con 58 espejos concéntricos, diseñados de manera que se maximiza su área colectora, focalizan los rayos X en las cámaras CCD de los detectores. Esto le hace capaz de detectar fuentes de rayos X extremadamente débiles. Para identificar estas fuentes de rayos X y estudiarlas simultáneamente en otras bandas el XMM-Newton se ha completado con un monitor óptico, un telescopio de 30 cm de diámetro del tipo Ritchey-Chrétien. Este telescopio permite observar los objetos en luz ultravioleta y visible.

La misión fue propuesta en 1984 y aprobada al año siguiente. El primer equipo que trabajó sobre la idea se formó en 1993, empezando con la construcción del observatorio en 1996. El satélite fue probado entre marzo de 1997 y septiembre de 1999. El centro de operaciones científicas del XMM (SOC, Science Operations Centre) se encuentra en ESAC, Madrid, España, mientras que centro de control de la misión (MOC, Mission Operations Centre) está en ESOC, Darmstad, Alemania.

En el primero se gestiona la actividad científica (observaciones, calibración, soporte astronómico a los observadores, etc) y en el segundo, las operaciones de la plataforma (dinámica de vuelo, sistemas de generación de energía, control térmico, etc). La información se procesa en la Universidad de Leicester, en Inglaterra y se almacena y archiva en el XMM-Newton SOC en ESAC, Madrid. En un principio, la misión iba a durar dos años, aunque debido a su extraordinario funcionamiento, con más de 2000 artículos publicados en revistas científicas de primera línea Nature, Astronomy and Astrophysics, Science, Astrophysical Journal, MNRAS, etc., la misión se ha extendido hasta 2018.

Los principales campos de estudio de XMM-Newton son los fenómenos cósmicos que involucran procesos muy energéticos: Explosiones de supernova, estrellas binarias interactivas, núcleos galácticos activos (AGN), cúmulos de galaxias... Otro de estos campos de interés son las estrellas de neutrones. XMM ha sido el primer observatorio en detectar la influencia del campo gravitacional de una estrella de neutrones en la luz que emite. Además, está detectando más fuentes de rayos X que cualquier otro observatorio anterior.

Observaciones y descubrimientos
Este observatorio espacial fue utilizado para descubrir el cúmulo de galaxias XMMXCS 2215-1738, a 10 mil millones de años luz de distancia de la Tierra.

El objeto SCP 06F6, descubierto por el Telescopio Espacial Hubble en febrero de 2006, fue observado por el observatorio XMM-Newton a principios de agosto de 2006 y parecía mostrar un brillo de rayos X a su alrededor dos órdenes de magnitud más luminoso que el de las supernovas.

En junio de 2011, un equipo de la Universidad de Ginebra, Suiza, informó que XMM-Newton vio una erupción que duró cuatro horas a una intensidad máxima de 10,000 veces la tasa normal, de una observación de IGR J18410-0535, una fuente super gigante de rayos X, donde una estrella supergigante azul arrojo un cascarón de materia, que fue ingerido en parte por una estrella de neutrones compañera más pequeña con emisiones de rayos X.

En febrero de 2013 se anunció que XMM-Newton junto con NuSTAR habían medido por primera vez la velocidad de rotación de un agujero negro supermasivo, mientras observaban el agujero negro en el núcleo de la galaxia NGC 1365. Al mismo tiempo, verificó el modelo astrofísico que explica la distorsión de los rayos X emitidos por un agujero negro.

En febrero de 2014, análisis separados extraídos del espectro de emisiones de rayos X observados por el XMM-Newton una señal monocromática, de alrededor 3.5 keV. Esta señal proviene de diferentes cúmulos de galaxias, y varios escenarios de materia oscura pueden justificar dicha señal. Por ejemplo, un candidato de 3.5 keV que se aniquila en 2 fotones, o una partícula de materia oscura de 7 keV que se descompone en fotones y neutrinos.

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