El artículo científico publicado por Nature Astronomy esboza de forma concisa los principales ámbitos en los que se prevé que la astronomía de rayos X haga avanzar nuestra comprensión del Universo en la próxima década. Además, describe un novedoso concepto de misión actualmente en estudio en la Agencia Espacial Europea (ESA), en las agencias asociadas (NASA y JAXA) y en la comunidad científica de todo el mundo con el objetivo de realizar descubrimientos revolucionarios: NewAthena.
NewAthena constituye una misión emblemática de la ESA en el campo de los rayos X, que proporcionará una mejora en el orden de magnitud de la sensibilidad, espectroscopia y capacidades de cartografiado con respecto a los observatorios existentes. Abordará muchas cuestiones abiertas en la astrofísica moderna, tales como: el efecto de las estrellas en la habitabilidad de sus planetas, la ecuación de estado que rige la materia en las estrellas de neutrones, la producción y distribución de metales en todo el universo, los mecanismos que subyacen a la evolución cosmológica de bariones atrapados por pozos de potencial de materia oscura, y los efectos de los agujeros negros supermasivos en la evolución de su galaxia anfitriona, por nombrar sólo algunos. También aportará un elemento clave al campo de la astrofísica multi-mensajero.
Este estudio se basa en el legado de muchos años de trabajo científico y técnico en la ESA, en los Consorcios de los Instrumentos (Wide Field Imager y X-ray Integral Field Unit), los socios internacionales (NASA y JAXA), y por la amplia comunidad de Athena. Una parte fundamental de todos los estudios de NewAthena ha sido un gran muestreo extragaláctico para caracterizar los agujeros negros supermasivos en crecimiento y restringir su efecto sobre grupos y cúmulos de galaxias en el apogeo de la formación estelar y el crecimiento de galaxias en el universo. «Con un muestreo de este tipo captaremos muchos de estos agujeros negros en crecimiento afectando a sus galaxias anfitrionas, pudiendo medir su incidencia. También detectaremos y mediremos muchos de sus escurridizos homólogos oscurecidos a mayor corrimiento al rojo, fundamentales para comprender el crecimiento de las galaxias», explica el coautor, el Profesor Francisco J. Carrera, Catedrático de Astronomía y Astrofísica del Instituto de Física de Cantabria (Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC-Universidad de Cantabria, España).
El floreciente campo de la astrofísica multimensajero (que combina información del Cosmos procedente de ondas gravitacionales, neutrinos y radiación electromagnética) se ha integrado con éxito en el caso científico de NewAthena: «La combinación de sus dos instrumentos romperá las diferencias entre inclinación y distancia en las fuentes de ondas gravitacionales, convirtiéndolas en brillantes sirenas para explorar la expansión del universo» describe la coautora Dra. Eleonora Troja, Profesora Asociada de la Universidad de Roma (Italia) y científica afiliada a la Institución Nacional de Astrofísica (INAF) (Italia).
Otro tema que muestra la flexibilidad y potencia de NewAthena como observatorio es el estudio del estado de la materia en las estrellas de neutrones, según informa la profesora Nanda Rea, catedrática del CSIC en el Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (Barcelona, España), también coautora: «Actualmente existen muchas propuestas sobre cómo se comporta la materia en las condiciones extremas del interior de las estrellas de neutrones. La extrema precisión de las medidas del radio de varios de esos objetos con NewAthena estará en condiciones de precisar cómo se comporta la materia densa».
Según el profesor Mike Cruise, catedrático emérito de Astrofísica e Investigación Espacial de la Universidad de Birmingham (Reino Unido): «Tras un período de revisión técnica y análisis científico, la misión NewAthena se perfila ahora como la principal misión de rayos X de las próximas dos décadas. La combinación de una sensibilidad y una resolución espectral excepcionales hará avanzar significativamente nuestra capacidad para comprender, entre otros misterios, la física detallada que impulsa la emisión de los cúmulos de galaxias, la energética y las estadísticas de población de los agujeros negros supermasivos, y la física fundamental que subyace en muchos objetos del universo caliente.»
