Lanzados los satélites chinos GECAM para buscar contrapartidas en rayos gamma de ondas gravitacionales

Por Daniel Marín, el 11 diciembre, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • China • Lanzamientos ✎ 39

El 17 de agosto de 2017 se detectaron las ondas gravitacionales procedentes de la colisión de dos estrellas de neutrones. Pero en esta ocasión, además de ondas gravitacionales, se pudo detectar la señal del suceso en varias longitudes de onda del espectro electromagnético. Fue el nacimiento de la llamada astronomía multimensajera. Pero, aunque existen redes de «centinelas» dedicados a escudriñar el cielo buscando fenómenos transitorios en el óptico, se echa de menos un sistema similar que explore la región más energética del espectro electromagnético: los rayos gamma. Los fenómenos que generan ondas gravitacionales son por definición muy energéticos y también pueden emiten en rayos gamma, pero muy brevemente, de tal manera que prácticamente no da tiempo a observarlos con telescopios espaciales sensibles a esta región del espectro. Por este motivo, lo ideal es disponer de un vigilante espacial que observe el cielo continuamente en búsqueda de fenómenos transitorios de rayos gamma que puedan estar relacionados con algún suceso de ondas gravitacionales.

Lanzamiento del CZ-11 con los dos GECAM (Xinhua).

Y, precisamente, China acaba de lanzar dos satélites para buscar contrapartidas en rayos X y rayos gamma de las ondas gravitacionales detectadas por los interferómetros LIGO y VIRGO. Se trata de dos satélites denominados GECAM (Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor, 引力波暴高能电磁对应体全天监测器 en mandarín), que fueron lanzados el 9 de diciembre de 2020 a las 20:14 UTC mediante un Larga Marcha CZ-11 desde el centro espacial de Xichang. Este ha sido el 11º lanzamiento de un CZ-11 y el segundo que despega desde Xichang, además de ser el 103º lanzamiento de 2020 y el 355º lanzamiento de un cohete de la serie Larga Marcha en toda su historia. Los dos GECAM, denominados GECAM-A y GECAM-B, tienen una masa de 150 kg cada uno y están situados en una órbita de unos 600 kilómetros de altura y 29º de inclinación.

Satélites GECAM (Xinhua).
Características de los satélites (gsfc.nasa.gov).
Semiesfera con los detectores (Xinhua).

A esa altura la Tierra bloquea parte del cielo, de ahí la necesidad de usar dos satélites para cubrir toda la bóveda celeste. Los dos satélites observarán rayos X y gamma con energías comprendidas entre 6 kiloelectronvoltios y 5 megaeletronvoltios (8 keV y 2 MeV según las fuentes más recientes) con una precisión superior a un grado, suficiente para intentar asociar alguna galaxia o cúmulo de galaxias con el fenómeno. Cada satélite cuenta con una semiesfera dotada de 25 detectores de rayos gamma y ocho detectores de partículas cargadas. La baja inclinación de la órbita ha sido elegida para evitar la anomalía del Atlántico Sur, una zona de la órbita baja donde la radiación debida a partículas atrapadas por el campo magnético terrestre es inusualmente alta y puede confundir a los sensores. Los dos GECAM han sido construidos para el Instituto de Física de Altas Energías (IHEP) de la Academia de Ciencias de China (CAS). En el futuro China espera lanzar más detectores de este tipo que cubran otros rangos de energías. GECAM es un proyecto científico relativamente modesto —no tanto para China, cuyo programa espacial de misiones científicas solo lleva unos años en activo—, pero que promete un retorno científico muy interesante. Esperemos que GECAM tenga una buena caza.

GECAM (Xinhua).
Rango espectral frente al campo de visión de varios observatorios espaciales (gsfc.nasa.gov).
Emblema de la misión (IHEP/CAS).
Lanzamiento de los GECAM (Xinhua).

Referencias:

  • http://spanish.peopledaily.com.cn/n3/2020/1210/c31617-9797626.html
  • https://asd.gsfc.nasa.gov/conferences/grb_nanosats/presentations/4.6_GECAM_Xiong.pdf
  • http://www.ioffe.ru/LEA/grb2019/pres/13/13-Xiong-GECAM.pdf


39 Comentarios

  1. Por fin, he conseguido enterarme de qué rábanos era eso de la astronomía multimensajero… gracias Daniel, siempre haciendo comprensible lo difícil.
    Parece que China va bien en cuanto a telescopios de Rayos X y Gamma. También tenían el Huiyan.
    https://danielmarin.naukas.com/2017/06/19/puesto-en-orbita-el-observatorio-espacial-de-rayos-x-huiyan-larga-marcha-cz-4b/
    Aunque, entre lo difícil del idioma, que tampoco publicitan las cosas en exceso, que cuando lo hacen usan plataformas chinas raras y luego la noticias en sí de estas zonas del espectro son tan incomprensibles, jajaja, sólo aspiro a saber que estos telescopios están ahí haciendo su trabajo….

  2. Felicitaciones a China 👏 desde hace miles de años los Chinos registran los eventos estelares como explosiones de supernovas, en continuidad ahora usan satélites para estudiar los eventos de muy alta energía. Los Chinos hacen cosmología por que es una costumbre milenaria. 😊

    http://spanish.xinhuanet.com/2020-12/10/c_139577306.htm

    «Los satélites GECAM serán utilizados para vigilar fenómenos celestiales de alta energía como estallidos de rayos gamma de ondas gravitacionales, radiación de alta energía como ráfagas de radio rápidas, ráfagas de rayos gamma especiales y erupciones de magnetoestrellas, y para estudiar estrellas de neutrones, agujeros negros y otros objetos compactos y sus procesos de fusión.»

  3. La astronomía y cosmología multimensajeras van a estar muy interesantes en las próximas décadas.

    Una astronomía más amplia que el típico telescopio en el visible son estos satélites que buscan fuentes de radiación en zonas más energéticas del espectro electromagnético; aunque también hay otros muchos observatorios de rayos gamma y rayos X (por ejemplo, no recuerdo si en este blog se ha hablado del LST-1 un telescopio en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en el municipio palmero de Garafía que inauguraron hace dos años el premio nobel de Física Takaaki Kajita y el ministro sociata Pedro Duque).
    Aparte del espectro electromagnético, están las ondas gravitacionales (famosas son las instalaciones LIGO y Virgo) y además también están los neutrinos (con múltiples observatorios, entre ellos el detector de neutrinos Super-Kamiokande donde investiga el citado Takaaki Kajita, que precisamente viajó hasta Canarias por un proyecto de colaboración internacional de la astronomía multimensajera).

    Sobre cosmología multimensajera la cosa está algo más verde.
    * La medición de distancias cósmicas a través de estas ondas utiliza «sirenas estándar» (como las sirenas de Ulises que cantaban, estas ondas gravitacionales también «cantan»).
    Yo os he de confesar que todavía no comprendo cómo con tres observatorios de ondas gravitacionales en la Tierra pueden los físicos especializados determinar la distancia y la localización exacta en la esfera celeste de la fuente de dichas ondas. Hace años que quise aprenderlo pero en este intento sigo.
    * Lo que será muy revolucionario será cuando se puedan medir las ondas gravitacionales del big bang: el precalentamiento, las transiciones de fase, los defectos cósmicos …
    * En una conferencia hubo un tipo capaz de preguntarle una cosa sobre los neutrinos y el Big Bang al Sr. Kajita. Un tipo guapo, inteligente y simpático le dijo, ¿en un futuro, en el SuperKamiokande o en otro complejo, se podrán detectar los neutrinos del big bang? … y, ¿a que no sabéis qué me respondió el Sr. Kajita?. Si votas por un Sí haz un «retuit», si votas por un apreta el «like».

    1. Yo no aspiro a entenderlo, así que sospecho que lo que voy a decir es una chorrada, pero intento aportar algo. Entiendo que a partir de la relación entre frecuencia y amplitud de la señal se determinan «grosso modo» las masas del sistema, y luego a dada la amplitud observada se estima «a molto grosso modo» la distancia… Pero supongo que estaré mucho más equivocado en mi explicación que ellos en sus medidas de distancia.

      Fairhurst2009 Triangulation of gravitational wave sources with a network of detectors
      https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/11/12/123006/pdf

      parece explicarlo bien… pero no es que sea fácil de entender.

      1. Kagra (KAmioka GRAvitational wave detector), es otra menos famosa instalación para detectar ondas gravitacionales en Japón (cerca del detector de neutrinos Super-Kamiokande).
        ¿Qué importancia tiene este cuarto detector de Japón para triangular las posiciones de los eventos que producen ondas gravitacionales?: bastante. Es cierto, lo que aparece al final de la página 11 del documento enlazado por amago: «for three detectors we make nine measurements (two amplitudes and a time in each), but these are dependent on only seven parameters», es decir que la distancia, la ascensión recta y la declinación de cada evento, además del ángulo de polarización, el de la inclinación de ambos objetos, o la coalescencia de fase y temporal, se pueden determinar con precisión mediante sólo 3 detectores (los dos LIGO y el Virgo). PERO el cuarto detector (además de dar mayor precisión al conjunto de medidas) ayuda a evitar los puntos ciegos de cualquiera de los tres detectores previos.
        Los dos satélites chinos mencionados en esta entrada, ayudarán en la detección sólo de eventos con creación de ondas electromagnéticas (además de las gravitacionales).

        Amago, no es fácil de entender porque para manejar todo esto se requieren en total 17 parámetros (según dijo un experto en una charla). Algún día me tendré que hacer un esquema con todos estos parámetros y sobre cómo están interconectados. Yo nunca he visto un pdf en el arxiv que explique todo esto de manera sencilla; aunque quizás dentro de unos años alguien se anima a explicarlo y resulta que todo era bastante elemental.

  4. Pues mira, esta vez sí que voy a felicitarme por un progreso chino en el espacio. A ver si empieza a colaborar en distintos ámbitos la dictadura.

    PD: Antonio, tienes un sentido del humor cuanto menos especial.

    Saludos

    1. En efecto, Ger, mi sentido del humor es espacial. Pero mi comentario no me quedó redondo: debía haber escrito «Si votas por un No, aprieta el ‘like’ «.
      Últimamente, lo más gracioso que he visto es el vídeo de Podemos (un partido político español que colabora: con la narcodictadura venezolana y con los terroristas de Eta (que en los ’80 enseñaba a los de Escobar a poner coches bomba)) atacando al rey emérito con un vídeo con la música de la serie «Narcos»: en fin, dime de qué presumes y te diré de qué careces.

        1. Carlos, sígase malmetiendo en conversaciones ajenas y seguirá saliendo trasquilado, pero usted mismo.
          Si Ger se interesa por mi sentido del humor y yo comento una cosa que me parece «graciosa», en plan: maldita la gracia que tienen los de Podemos por criticar al Rey Emérito de España acusándole de algo de lo que precisamente son culpables los aliados de Podemos.¿Qué haces tú, unos días después, metiéndote en medio de este asunto?.
          Siempre me tengo que encontrar con el típico antifa-progre, y siempre tengo que soportar ese insulto de cabecera: «facha». Pues a ver si te enteras, hombre, tú Carlos eres el FACHA. Busca en internet las conexiones de Podemos con la narcodictadura venezolana y con Bildu (herederos políticos de la banda terrorista ETA):
          (1) vino a España la delincuente Delcy Rodríguez y fue tratada de maravilla por el ministro sociata Ábalos (el PSOE gobierna en coalición con Podemos).
          (2) Iglesias, Monedero, Errejón (y algunos más) han recibido pagos irregulares de Venezuela. Además, busca información sobre Ceps o Neurona Consulting.
          (3) Es el propio agente de la DEA: Javier Peña, el que ha confirmado sin lugar a dudas, los servicios para cometer asesinatos que ETA proporcionaba al cártel de Pablo Escobar.
          En conclusión, lo único que cabe deducir es: (i) a los fascistas no les importa la verdad, sino imponer su verdad, es decir, son totalitarios, (ii) para los antifas(cistas), cualquiera que critique a Podemos, diciendo la verdad, es un «facha», por lo que (iii) todos los antifascistas son también totalitarios.

          PD: últimas noticias … Josef Aschbacher es muy probable que sea nombrado próximo director de la ESA. Pedro Duque, el ministro sociata, palmero del zumbado de Pedro Sánchez, recibe así el enchufe que merece y queda descartado para el puesto de director de la ESA: que se joda, ale, a seguir riéndole las gracias al jefe.

  5. Pregunta ¿este es el primer sistema all-sky que se lanza al espacio? No digo en estas longitudes de onda, que estoy casi seguro es el primero, sino en general, creo que también, ¿no?

  6. La idea de este proyecto me parece genial. Espero que dé resultados pronto.

    Estaría bien saber con qué precisión podrá detectar la dirección de la fuente. Aunque sólo fuera el ángulo que resulte de dividir la semiesfera de un GECAM entre su número de detectores, ya debe de ser mucho, comparado con la poca información sobre la dirección que deben de dar las ondas gravitacionales, a causa de su enorme longitud.

  7. China y su programa espacial con su paso inexorable hacia la hegemonía espacial que va dejando vacante, tanto EE.UU. (al que aún le queda mucho por ceder como la última gran potencia espacial), como el resto de potencias aspirantes; las cuales son Europa, Rusia, Japón (aunque haya replicado estos a la Change’ 5 con su Hayabusa 2) e India.

    Mis sinceras felicitaciones, y un deseo de que el resto de potencias se vean retadas a incrementar sus esfuerzos en el espacio (incluida España).

      1. Saludos. No creas que no les «tienta» y no les gustaría. El «problemita» es que China no es un paisito tercermundista, sino una superpotencia militar que puede reducir Washington a un motón de ruinas radioactivas si le tocan lo que les cuelga.

  8. FUERA DEL TEMA:

    Parece que el Ministerio de defensa de España vuelve a depender de los satélites de observación Helios y futuros CSO del Ministerio de Defensa de Francia (descartados tras el conflicto de la Isla de Perejil en 2002; cuando la República de Francia negó al Reino de España imágenes satelitales contratadas de los Helios, a fin de no afrentar al Reino de Marruecos; el cual había invadido la isla española) por unos 61,6 millones de euros del erario público español (https://www.defensa.com/espana/n-61-6-millones-euros-para-acuerdo-observacion-satelital-entre).

    Era esperable, dado el desastre del SeoSat Ingenio, que pese a todo no le valió a Pedro Duque (Ministro de Ciencia e Innovación de España) para ser elegido Director de la Agencia Espacial Europea o ESA (http://www.infoespacial.com/mundo/2020/11/30/noticia-nomina-josef-aschbacher-proximo-director-general.html), en lugar de Josef Aschbacher (Director de Programas de Observación de la Tierra de la Agencia Espacial Europea y Director de ESRIN), siendo elegido este último finalmente. Le han hecho un triste «calviño» a Duque.

    Y eso que lo intentó con creces:

    1) Comprometiendo en Sevilla, durante la Cumbre de la Agencia Espacial Europea de 2019, la mayor aportación en décadas a la ESA del Reino de España, valorada en 1.543 millones de euros del erario público español (https://www.lavanguardia.com/vida/20191108/471453447110/gobierno-eleva-a-1543-millones-su-aportacion-a-la-agencia-espacial-europea.html).

    2) Y suscribiendo el compromiso intergubernamental europeo de utilizar exclusivamente lanzadores europeos Vega y Ariane de la ESA (https://fly-news.es/espacio/espana-usara-los-ariane-6-vega-c-poner-orbita-satelites/). Lo cual llevo al desastroso Vega VV17 SeoSat Ingenio, y no a un Falcon 9 SeoSat Ingenio, presumiblemente exitoso en este 2020; como sí lo fuera el Falcon 9 v1.2 SEOSAR Paz-1 (https://danielmarin.naukas.com/2018/02/23/lanzamiento-del-satelite-espanol-paz-falcon-9-v1-2/) en febrero de 2018.

    Un compromiso que la propia ESA exceptuó con el satélite Sentinel-6, unos días después del desastre del SeoSat Ingenio; lanzado por un vector espacial Falcon 9 de la estadounidense SpaceX (http://www.infoespacial.com/mundo/2020/11/23/noticia-sentinel6-lanzado-exito.html). Lo cual se justificaría perfectamente por la contribución de EE.UU. en el desarrollo de este vehículo espacial, pero que no deja de ser la puntilla final a la cuestión sangrante de la crisis del Vega VV17 SeoSat Ingenio de este año.

    En fin, los satélites franceses valdrán, a no ser que la propia República de Francia, el Reino de Marruecos, el Reino Unido, los Estados Unidos de América, la República Islámica de Mauritania y la República Argelina Democrática y Popular soliciten fructíferamente que nos dejen sin imágenes del Estrecho, el mar de Alborán, el mar Mediterráneo, el océano Atlántico, la extensión de Marruecos, de Mauritania, de Sahara Occidental, de Argelia y de Gibraltar; como en 2002. Dejando a España sin estos datos para fines de seguridad nacional, lucha contra el tráfico de personas y drogas, control de fronteras u otros usos. En fin, gajes de no tener satélites espía propios.

    Y próximamente, tendremos el asunto de ver si nos quedamos también sin los satélites de telecomunicaciones nacionales, con el fin de la vida útil de los satélites Spainsat y Xtar-Eur de 2006 y 2005 respectivamente y 15 años de vida útil proyectada (http://www.infoespacial.com/es/2020/12/04/noticia-gobierno-extiende-operativa-satelites-spainsat-xtareur.html). Esperemos que los Spainsat-NG lleguen a tiempo (https://www.infoespacial.com/es/2020/10/22/noticia-spainsat-supera-exito-revision-diseno-preliminar.html). Si no, nos quedaremos como República Bolivariana de Venezuela este 2020 (https://www.infodefensa.com/latam/2020/04/03/noticia-venezuela-pierde-satelite-simon-bolivar-salirse-orbita.html); sin satélites de telecomunicaciones operativos.

    Y por último, que el SEOSAR Paz-1 aguante también. El cual, pese sus años de almacenamiento en busca de ser lanzado en Ucrania, Rusia, España y Estados Unidos entre 2012 y 2018; parece estar plenamente operativo.

  9. Para mi todo esto es chino. (Jaja) Bueno al menos quisiera saber porque tienen que estar a 600 km y no en un punto de Lagrange. Entiendo que tan cerca precisan dos para cubrir la esfera , pero es obligada su instalación bajo los cinturones de Allen? O ¿que ventajas tiene el hacerlo a esa medio baja órbita?

    Y si, me alegran los avances científicos, sobre todo si son compartidos sin mezquindad.

      1. Muy interesante. Desconocía lo del SAA y el pobre Hitomi. Por cierto… se sabrá si bajo esa anomalía hay o no una mayor incidencia de canceres? Me ha inquietado un poco.

  10. Tengo entendido que las colisiones de agujeros negros que se han detectado hasta ahora lo han sido sobre todo de agujeros de masa intermedia, mayor que la de los formados con la muerte de estrellas masivas y mucho menor que la de los supermasivos del centro de las galaxias. Estos tienen hasta miles de millones de masas solares y me parece recordar que las de los primeros en observarse su colisión eran de un poco más y un poco menos de 30 masas solares (estos se consideran intermedios). Esto ha planteado el problema de cómo se forman estos últimos, que me parece que se está investigando ahora.
    Encuentro interesante pensar en una posible colisión de agujeros supermasivos, aunque debe ser inmensamente improbable dado lo dispersos que están cada uno en un centro galáctico, incluso si las galaxias chocan. Pero si se da quizá sea el suceso más energético imaginable en el universo ¿Alguien sabe o ha leído algo sobre el particular?

    1. Pues sí… y el asunto tiene tela…

      Empecemos con un par de ejemplos de dos agujeros negros supermasivos en posible curso de colisión…

      SDSS J1010+1413
      eurekalert.org/pub_releases/2019-07/sf-pos071019.php

      KIC 11606854
      scientificamerican.com/article/meet-spikey-a-possible-pair-of-merging-supermassive-black-holes/

      …y ahora aumentemos las apuestas a tres agujeros negros supermasivos en posible curso de colisión…

      SDSS J0849+1114
      nasa.gov/mission_pages/chandra/images/found-three-black-holes-on-collision-course.html

      Dice el refrán que dos es compañía y tres es multitud… lo que «traducido» a relaciones sociales entre agujeros negros podría significar que el problema del parsec final que atañe a la fusión de dos agujeros negros supermasivos…

      en.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole#Final_parsec_problem

      …y el problema de cómo diantres se forman los agujeros negros de masa intermedia…

      danielmarin.naukas.com/2020/09/03/gw190521-la-fusion-de-agujeros-negros-mas-masiva/

      …son quizá el mismo problema si en vez de la hipótesis de los cúmulos globulares consideramos este otro posible escenario…

      physics.aps.org/articles/v12/120

      en.wikipedia.org/wiki/GW190521

      arxiv.org/abs/2006.14122

      nytimes.com/2020/06/25/science/black-hole-collision-ligo.html

      physics.aps.org/articles/v13/101

  11. «GECAM es un proyecto científico relativamente modesto —no tanto para China, cuyo programa espacial de misiones científicas solo lleva unos años en activo—»
    Claro, todo lo que hace China es «modesto». No como el avanzadísimo programa espacial español de observación de fenómenos de alta energía consistente en tres tapas de jamón.
    Y no, no me río (solo) de España, sino de la inevitable chulería y desdén europeo a la hora de mirar el programa especial chino que, total, «solo» ha realizado un centenar de lanzamientos en lo que va de año.

    1. Un problema de esta sociedad es que proyectamos nuestros prejuicios y frustraciones en cualquier cosa que escriba o diga otra persona. Intenta no caer en esa trampa (y, ya que estamos, intenta no caer en falacias típicas como el hombre de paja que te has marcado aquí) y creo que te irá mucho mejor. Salud.

    1. Creo que es el sueño de todos los malditos presidentes el lanzar ese agujero negro. ¿Como nadie puede justificar el dejar 10 mil millones en un almacen para ahorrarse un lanzamiento que ni siquiera pagan ellos? No se a que viene esta chorrada la verdad, las preguntas estan bien pero un poco de criterio con ellas y la critica politica a otros blogs, bastante tenemos con Antonio y su cruzada contra un gobierno (mas que le pese) democraticamente elegido

  12. Agradezco infinitamente a Javier Santaolalla por haberte invitado a su vídeo sobre el SN8. Jamás habría pensado que un blog tan maravilloso como este existiría. No tenía idea de que existía algo como la astronomía multimensajera, simplemente alucino con este blog y todo lo que tiene para ofrecer, muchas gracias Daniel por dedicar tu tiempo a algo tan vital como lo es la comunicación científica. Creo que ya tengo un nuevo pasatiempo <3.

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