La historia de Hitomi: espacio-tiempo en espiral

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Hace cuatro a√Īos, en esta √©poca, viv√≠a en Jap√≥n, y el sat√©lite Hitomi se estaba desintegrando en el cielo junto con mis sue√Īos de calibrar datos astron√≥micos nunca vistos antes.

Hitomi antes del lanzamiento, fotografiado en el centro espacial de Tsukuba, Japón.
Imagen del lanzamiento del satélite Hitomi desde el Centro Espacial Tanegashima el 17 de febrero de 2016.

Hitomi significa pupila. El negro de la pupila, donde entra la luz, la se√Īal.

Dise√Īado para recibir rayos X c√≥smicos con una resoluci√≥n incre√≠blemente m√°s alta que la de los mejores telescopios existentes, lanzado desde la base espacial de Tanegashima el 17 de febrero de 2016, en la noche entre el 26 y el 27 de marzo de 2016, Hitomi se desintegr√≥ en el cielo despu√©s de haberse puesto a girar vertiginosamente sobre s√≠ mismo, fuera de control.

Im√°genes infrarrojas de lo que queda del sat√©lite Hitomi, tomadas el 2 de abril de 2016 por el telescopio japon√©s Subaru: adem√°s del cuerpo principal de Hitomi, se pueden distinguir varias piezas de unos pocos metros de tama√Īo.

La noticia de la desintegraci√≥n en √≥rbita no lleg√≥ de inmediato a la Tierra: el destino de Hitomi, para nosotros humanos, permaneci√≥ confundido durante unos diez d√≠as y unas diez noches semi-insomnes. Desde el principio qued√≥ claro que el sat√©lite giraba sobre s√≠ mismo de manera anormal, habiendo perdido por completo su ¬ęorientaci√≥n c√≥smica¬ę.

Las im√°genes filmadas por c√°maras terrestres mostraban al sat√©lite viajando en su √≥rbita de manera incontrolada, pareci√©ndose a una extra√Īa y confundida estrella fugaz.

El satélite probablemente se había roto, pero tal vez no de una manera irrecuperable.

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Fotograf√≠a del monitor de la JAXA con los cient√≠ficos de Hitomi que nos cuentan en vivo las √ļltimas actualizaciones sobre la situaci√≥n del sat√©lite. Estaba claro que estaba girando sobre s√≠ mismo sin control, y que se hab√≠a roto, pero ¬Ņen cu√°ntas piezas? ¬ŅQuiz√°s los paneles solares todav√≠a estaban intactos ‚Ķ?

El 29 de marzo de 2016, fui entrevistada por Marco Malaspina de Media INAF, y el video de YouTube a continuación (¡solo en italiano, lo siento!) informa fielmente la atmósfera que respiraba en esos días: confianza y esperanza, que las leyes de la física habrían roto irreparablemente unos días después.

Una historia tan loca como real, la de Hitomi; una cadena de contingencias c√≥smicas y errores humanos coronados por el fatal, casi c√≥mico en el drama: ¬°un signo ‘ ‘ en lugar de un signo ‘ + ‘ !

Un empujón en la dirección equivocada hacia el satélite ya confundido y … ¡CRAC!

Fuerza centr√≠fuga en acci√≥n sobre 2.7 toneladas en √≥rbita que realizan giros desequilibrados sin control, y junto con el sat√©lite, los proyectos cient√≠ficos y las visiones de docenas y docenas de astr√≥nomos de todas las edades y de todas las naciones se rompen — especialmente japoneses, holandeses, estadounidenses,, suizos, canadienses — y cient√≠ficos que trabajaron all√≠, y estudiantes que estudiaron all√≠. En resumen, mucha ciencia perdida, evaporada.

Conjunto de logotipos corporativos de todas las agencias espaciales, universidades, centros de investigación, empresas e industrias involucradas en la construcción de Hitomi.
Los gerentes de JAXA nos actualizan sobre el estado de Hitomi. Se acabó el juego: el satélite se rompió, perdió sus paneles solares y no hay forma de recuperarlo. Lo sentimos!

Antes de desintegrarse, Hitomi nos dej√≥ el mejor ¬ęespectro de energ√≠a¬Ľ de rayos X que la humanidad haya visto jam√°s: su mirada sobre el cosmos no ha tenido precedentes.

Observar el Universo con Hitomi fue como usar gafas limpias por primera vez, después de décadas: pero después de unas pocas horas, estas gafas se rompieron. Decir que nos quedó un sabor amargo en la boca es un eufemismo severo.

Espectro de rayos X del c√ļmulo de Perseo. En rojo, la distribuci√≥n de energ√≠a visible con el m√°s grande telescopio de rayos X en √≥rbita, XMM-Newton. En negro, la distribuci√≥n de energ√≠a visible por Hitomi. Hitomi revel√≥ que las sgnales que para XMM-Newton parec√≠an ¬ęcolinas¬Ľ alrededor de 6.5, 6.8, 7.7 keV, eran en realidad un conjunto de se√Īales estrechas y bien definidas, muy ricas en informaci√≥n.

A√ļn as√≠, unas pocas revoluciones terrestres despu√©s, puedo decir que Hitomi fue uno de mis grandes maestros, y agradezco sus fragmentos perdidos con mucha m√°s frecuencia de lo que podr√≠a haber imaginado cuatro a√Īos atr√°s.

Hace cuatro a√Īos, dije, viv√≠a en Jap√≥n: sola, en un mini apartamento en el centro de exploraci√≥n aeroespacial japon√©s JAXA, en las afueras de Tokio. Com√≠a principalmente algas, sushi, camarones, huevos, sopas, arroz, miso, y cerveza.

Fotografía del edificio del Instituto Japonés de Exploración Aeroespacial (JAXA) donde vivía en Sagamihara, al oeste de Tokio.

Me hab√≠a enviado a Jap√≥n durante un mes el Instituto Holand√©s de Investigaci√≥n Espacial (SRON), involucrado en el proyecto Hitomi, para ayudar a calibrar el Espectr√≥metro de rayos X blandos (SXS): un instrumento revolucionario en el campo de astrof√≠sica de alta energ√≠a, rayos X en particular; Fue el SXS el que le proporcion√≥ a Hitomi esas fant√°sticas ¬ęnuevas gafas de rayos X¬ę.

Fotografía del SXS, Soft X-ray Spectrometer, una verdadera joya tecnológica a bordo de Hitomi.

Todo esto nunca ha sucedido: con Hitomi desintegrado en órbita, la necesidad de mi contribución científica se ha evaporado. De vuelta en Holanda, sola y triste, no hubo ninguna reunión para hacer balance de una situación que ya no existía: pasamos de reunión en reunión planificada con precisión, proyectada maníacamente en el futuro semana tras semana, día tras día, a … nada.

Nada, niente, nada de nada.

La frustraci√≥n de comprender que no pod√≠amos ver los datos tan esperados de los agujeros negros durante los pr√≥ximos cinco o diez o veinte a√Īos, aplicada a la sensaci√≥n de nada c√≥smica que me rodeaba, ferment√≥ un √≠mpetu creativo que inici√≥ una serie de eventos que me llevaron, unos a√Īos m√°s tarde, a vivir en otro pa√≠s, enamorada, casada, desintoxicada, a la cabeza de mi propio proyecto, y a viajar por el mundo para hablar sobre vientos de agujeros negros, hasta Etiop√≠a. ¬°Ah, el espacio-tiempo!


Era el 12 de abril de 2016, y mi viaje de regreso a Europa estaba a solo unos días de distancia. Durante varios días había estado viviendo en la nada cósmica, hecha de nada de dados; ninguna perspectiva de futuro brillante; o más bien: ninguna perspectiva de futuro.

En mi trabajo, me vi atrapada en un cuello de botella: todavía era demasiado joven para competir por puestos de alto nivel, y ya demasiado vieja académicamente para competir por puestos de categoría junior. Mi cuarto contrato postdoctoral estaba a punto de expirar, y de las perspectivas presentes y futuras la pieza grande, enorme y brillante, acababa de desaparecer: Hitomi.

Ese 12 de abril puse un punto en el presente.

En parte por juego (como un rompecabezas), en parte por diversi√≥n (dibujar AGN como c√≥mic), en parte por frustraci√≥n (¬°no veremos nuevos datos para los pr√≥ximos 5-10 a√Īos! tipo mantra repetido), bajo la ayuda y el impulso de Chris Done — profesora de la Universidad de Durham y una gigante en el campo de los agujeros negros; tambi√©n trabajando en la JAXA para colaborar en el desarrollo de Hitomi, y compa√Īera en esos d√≠as de sushi, esperanzas y desilusiones — comenc√© a resumir todo lo que sab√≠amos hasta entonces desde un punto de vista de observaciones de luz ultravioleta y rayos X sobre los agujeros negros supermasivos que residen en el centro de las galaxias (los n√ļcleos gal√°cticos activos, AGN), en una pizarra gigante en un aula gigante en el noveno piso de la JAXA.

Quería entender lo que podríamos decir que habíamos entendido, como comunidad de astrónomos, hasta entonces, sobre los agujeros negros supermasivos y los vientos que se pueden generar cerca de ellos.

En particular: ¬Ņqu√© diferentes tipos de viento esperas para diferentes ¬ędietas¬Ľ de agujeros negros supermasivos? ¬ŅExiste una forma (relativamente) simple de explicar la vasta fenomenolog√≠a de los AGN, simplemente considerando diferentes dietas (agujeros negros magros o gordos, que comen poco o comen mucho)?

Pizarra de la aula de la JAXA llena de garabatos cient√≠ficos que resumen nuestro conocimiento de los agujeros negros supermasivos desde el punto de vista de los rayos X y los rayos ultravioleta, en la primavera de 2016. Tres a√Īos y cinco meses despu√©s, el art√≠culo fue impreso en la revista ¬ęAstronomy & Astrophysics¬Ľ.

Dos meses despu√©s, esta pizarra se hab√≠a convertido en un desvencijado borrador de art√≠culo; cuatro meses despu√©s, Daniel Proga entr√≥ entusiastamente en el proyecto; un a√Īo y medio despu√©s, el art√≠culo fue rechazado por la revista a la que lo hab√≠amos propuesto para su publicaci√≥n, me qued√© sin contrato de trabajo, y Chris abandon√≥ el proyecto.

Pero como dicen: ¬ęNevertheless, she persisted¬Ľ — ¬ęSin embargo, ella persisti√≥¬Ľ.

Reorganizamos el artículo junto con Daniel, cambiamos el formato y la revista; En julio de 2018 volvimos a enviar el artículo, que el 11 de abril de 2019 fue aceptado oficialmente para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics, donde apareció en septiembre de 2019.

Mientras tanto, la base científica del artículo me había servido de ancla para ganar financiación para un proyecto científico senior, que hasta ahora me apoya.

¬ŅQu√© hubiera pasado si Hitomi no se hubiera roto?

Seguramente podría haber sabido mejor cómo se comportan los vientos de los agujeros negros, muy cerca del horizonte de eventos.

Mi carrera cient√≠fica habr√≠a recibido un importante impulso ascendente, consecuencia de los innumerables art√≠culos con resultados cient√≠ficos revolucionarios que habr√≠an resultado de las nuevas observaciones de Hitomi (si se piensa que una √ļnica observaci√≥n con SXS dio a luz a una docena de art√≠culos cient√≠ficos ‚Ķ).

Probablemente estaría trabajando en Japón u Holanda, donde estaba trabajando en la época de Hitomi. Estaría muy gorda, muy hinchada, muy sola. En el trabajo, dependería de alguien que depende de alguien que depende de alguien, en una escala jerárquica estricta, probablemente inevitable cuando tienes que apoyar el desarrollo de grandes misiones científicas.

Todos esos art√≠culos cient√≠ficos nunca nacieron, sin embargo, un solo art√≠culo obstinado y nacido de la nada me permiti√≥ ganar un concurso de la Comunidad de Madrid, gracias al cual he sido mi propia jefa durante casi un a√Īo, y lo ser√© durante los pr√≥ximos tres. Gracias a este proyecto, puedo refinar el escenario te√≥rico-observacional de los vientos de agujeros negros que describ√≠ en el art√≠culo con Daniel.

Mientras tanto, colaboro con investigadores independientes, realizando investigaciones s√ļper-interesantes sobre un fen√≥meno c√≥smico completamente nuevo: las erupciones casi-periodicas de rayos X, o QPE.

Vivo en un pa√≠s soleado, con gente que sonr√≠e mucho, estoy enamorada, casada, delgada, en buena forma, desintoxicada, como bien, sin mantequilla, por la noche no bebo cerveza — en realidad me hice al√©rgica al alcohol! — pero manzanilla, trabajo en el centro de investigaci√≥n m√°s hermoso que he visto nunca, donde se controlan los programas de los telescopios espaciales m√°s grandes que usamos los cient√≠ficos y donde puedo cultivar mis calabacines y tomates tambi√©n.

Todavía no sé cómo se comportan exactamente los vientos de los agujeros negros muy cerca del horizonte de eventos, pero estoy tratando de aprender a no tener prisa.


Estas son las principales lecciones aprendidas de la experiencia Hitomi. Esta es la √ļltima diapositiva de una presentaci√≥n p√ļblica que hice en Utrecht, Pa√≠ses Bajos, donde viv√≠ durante otros 23 meses una vez que regres√© de Jap√≥n.

  • es necesario conocer bien y aplicar bien las matem√°ticas b√°sicas;
  • no tienes que hacer planes;
  • las alternativas deben dejarse abiertas;
  • dormir bien es inmensamente importante.

Hitomi me ense√Ī√≥ principalmente a no hacer planes: aprovechar el curso natural de los eventos tanto como sea posible, ya que los grandes planes pueden cambiar, romperse e incluso evaporarse repentinamente.

Estamos experimentando una temporada en la que varios Hitomi, peque√Īos o grandes, se han roto para todos nosotros.

Mi consejo es aceptar lo que pas√≥ como prueba, como desaf√≠o de espacio-tiempo. Recoge todas las piezas que poseas, m√≠ralas bien, obs√©rvalas una por una y crea todo lo posible con lo que ya tienes, con todo lo que ya tienes disponible. Ponga este ¬ętodo lo posible¬Ľ a fermentar, y siga su evoluci√≥n natural en el futuro pr√≥ximo, con confianza.

Poder mezclar y reestructurar el espacio-tiempo desde cero es una oportunidad que no ocurre en todas las vidas.

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