La historia de Hitomi: espacio-tiempo en espiral

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Hace cuatro años, en esta época, vivía en Japón, y el satélite Hitomi se estaba desintegrando en el cielo junto con mis sueños de calibrar datos astronómicos 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 señal.

Diseñado para recibir rayos X cósmicos con una resolución increíblemente más 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 desintegró en el cielo después de haberse puesto a girar vertiginosamente sobre sí mismo, fuera de control.

Imágenes infrarrojas de lo que queda del satélite Hitomi, tomadas el 2 de abril de 2016 por el telescopio japonés Subaru: además del cuerpo principal de Hitomi, se pueden distinguir varias piezas de unos pocos metros de tamaño.

La noticia de la desintegración en órbita no llegó de inmediato a la Tierra: el destino de Hitomi, para nosotros humanos, permaneció confundido durante unos diez días y unas diez noches semi-insomnes. Desde el principio quedó claro que el satélite giraba sobre sí mismo de manera anormal, habiendo perdido por completo su «orientación cósmica«.

Las imágenes filmadas por cámaras terrestres mostraban al satélite viajando en su órbita de manera incontrolada, pareciéndose a una extraña y confundida estrella fugaz.

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

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Fotografía del monitor de la JAXA con los científicos de Hitomi que nos cuentan en vivo las últimas actualizaciones sobre la situación del satélite. Estaba claro que estaba girando sobre sí mismo sin control, y que se había roto, pero ¿en cuántas piezas? ¿Quizás los paneles solares todavía estaban intactos …?

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 cósmicas y errores humanos coronados por el fatal, casi cómico en el drama: ¡un signo ‘ ‘ en lugar de un signo ‘ + ‘ !

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

Fuerza centrífuga en acción sobre 2.7 toneladas en órbita que realizan giros desequilibrados sin control, y junto con el satélite, los proyectos científicos y las visiones de docenas y docenas de astrónomos de todas las edades y de todas las naciones se rompen — especialmente japoneses, holandeses, estadounidenses,, suizos, canadienses — y científicos que trabajaron allí, y estudiantes que estudiaron allí. 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 dejó el mejor «espectro de energía» de rayos X que la humanidad haya visto jamás: 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 cúmulo de Perseo. En rojo, la distribución de energía visible con el más grande telescopio de rayos X en órbita, XMM-Newton. En negro, la distribución de energía visible por Hitomi. Hitomi reveló que las sgnales que para XMM-Newton parecían «colinas» alrededor de 6.5, 6.8, 7.7 keV, eran en realidad un conjunto de señales estrechas y bien definidas, muy ricas en información.

Aún así, unas pocas revoluciones terrestres después, puedo decir que Hitomi fue uno de mis grandes maestros, y agradezco sus fragmentos perdidos con mucha más frecuencia de lo que podría haber imaginado cuatro años atrás.

Hace cuatro años, dije, vivía en Japón: sola, en un mini apartamento en el centro de exploración aeroespacial japonés JAXA, en las afueras de Tokio. Comía 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 había enviado a Japón durante un mes el Instituto Holandés de Investigación Espacial (SRON), involucrado en el proyecto Hitomi, para ayudar a calibrar el Espectrómetro de rayos X blandos (SXS): un instrumento revolucionario en el campo de astrofísica de alta energía, rayos X en particular; Fue el SXS el que le proporcionó a Hitomi esas fantásticas «nuevas gafas de rayos X«.

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 frustración de comprender que no podíamos ver los datos tan esperados de los agujeros negros durante los próximos cinco o diez o veinte años, aplicada a la sensación de nada cósmica que me rodeaba, fermentó un ímpetu creativo que inició una serie de eventos que me llevaron, unos años más tarde, a vivir en otro país, enamorada, casada, desintoxicada, a la cabeza de mi propio proyecto, y a viajar por el mundo para hablar sobre vientos de agujeros negros, hasta Etiopía. ¡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 diversión (dibujar AGN como cómic), en parte por frustración (¡no veremos nuevos datos para los próximos 5-10 años! 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; también trabajando en la JAXA para colaborar en el desarrollo de Hitomi, y compañera en esos días de sushi, esperanzas y desilusiones — comencé a resumir todo lo que sabíamos 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 núcleos galácticos 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: ¿qué diferentes tipos de viento esperas para diferentes «dietas» de agujeros negros supermasivos? ¿Existe una forma (relativamente) simple de explicar la vasta fenomenología 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 científicos 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 años y cinco meses después, el artículo fue impreso en la revista «Astronomy & Astrophysics».

Dos meses después, esta pizarra se había convertido en un desvencijado borrador de artículo; cuatro meses después, Daniel Proga entró entusiastamente en el proyecto; un año y medio después, el artículo fue rechazado por la revista a la que lo habíamos propuesto para su publicación, me quedé sin contrato de trabajo, y Chris abandonó el proyecto.

Pero como dicen: «Nevertheless, she persisted» — «Sin embargo, ella persistió».

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.

¿Qué 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 científica habría recibido un importante impulso ascendente, consecuencia de los innumerables artículos con resultados científicos revolucionarios que habrían resultado de las nuevas observaciones de Hitomi (si se piensa que una única observación con SXS dio a luz a una docena de artículos científicos …).

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 artículos científicos nunca nacieron, sin embargo, un solo artículo obstinado y nacido de la nada me permitió ganar un concurso de la Comunidad de Madrid, gracias al cual he sido mi propia jefa durante casi un año, y lo seré durante los próximos tres. Gracias a este proyecto, puedo refinar el escenario teórico-observacional de los vientos de agujeros negros que describí en el artículo con Daniel.

Mientras tanto, colaboro con investigadores independientes, realizando investigaciones súper-interesantes sobre un fenómeno cósmico completamente nuevo: las erupciones casi-periodicas de rayos X, o QPE.

Vivo en un país soleado, con gente que sonríe mucho, estoy enamorada, casada, delgada, en buena forma, desintoxicada, como bien, sin mantequilla, por la noche no bebo cerveza — en realidad me hice alérgica al alcohol! — pero manzanilla, trabajo en el centro de investigación más hermoso que he visto nunca, donde se controlan los programas de los telescopios espaciales más grandes que usamos los científicos y donde puedo cultivar mis calabacines y tomates también.

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 última diapositiva de una presentación pública que hice en Utrecht, Países Bajos, donde viví durante otros 23 meses una vez que regresé de Japón.

  • es necesario conocer bien y aplicar bien las matemáticas básicas;
  • no tienes que hacer planes;
  • las alternativas deben dejarse abiertas;
  • dormir bien es inmensamente importante.

Hitomi me enseñó 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, pequeños o grandes, se han roto para todos nosotros.

Mi consejo es aceptar lo que pasó como prueba, como desafío de espacio-tiempo. Recoge todas las piezas que poseas, míralas bien, obsérvalas una por una y crea todo lo posible con lo que ya tienes, con todo lo que ya tienes disponible. Ponga este «todo lo posible» a fermentar, y siga su evolución natural en el futuro próximo, 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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