?Pueden apantallarse los rayos X con... aire?

MOMENTOS DE REFLEXI?N. ?ltimos suspiros antes de iniciar una temeraria cruzada al interior de la Tierra, a bordo de la acorazada nave Virgilio. La mayor Rebecca Childs y el doctor Josh Keyes, geof¨ªsico del equipo, matan la tensa espera ante uno de los inventos de ¨¦ste: un dispositivo emisor de radiaci¨®n capaz de franquear un grueso bloque de plomo s¨®lido. Algo que ni la visi¨®n del m¨ªtico Superman es capaz de atravesar.

La escena pertenece al filme fant¨¢stico El n¨²cleo (2003), dirigido por John Amiel, y constituye un magn¨ªfico pre¨¢mbulo para tratar de los rayos X y de su apantallamiento. Podemos apantallar rayos X con plomo (basta recordar su uso al realizarse radiograf¨ªas dentales), pero ?puede emplearse aire a tal efecto? Se trata de una simple cuesti¨®n de grosor...

La atm¨®sfera terrestre act¨²a como eficiente escudo protector ante gran n¨²mero de radiaciones procedentes del espacio exterior. As¨ª, podr¨ªa decirse que la Tierra permanece aislada del universo excepto por un estrecho rango de frecuencias.

S¨®lo en el ¨®ptico o visible (de 4.000 a 8.000 angstroms, o lo que es lo mismo: de 4 a 8 diezmillon¨¦simas de metro), la banda radio y algunas franjas estrechas del infrarrojo pueden detectarse desde nuestro planeta. Los telescopios terrestres (y el ojo humano) est¨¢n ciegos al resto de las frecuencias.

Hasta el siglo XX, el rango correspondiente al visible era la ¨²nica ventana accesible a los astr¨®nomos terrestres para estudiar los cielos. Hacia los a?os 1930 y 1940, el auge del radar (impulsado por el necesario dominio de los cielos durante la II Guerra Mundial) supuso un trampol¨ªn para la radioastronom¨ªa; tambi¨¦n la astronom¨ªa infrarroja entr¨® en juego, merced a observatorios situados a gran altitud (la menor cantidad de vapor de agua en la atm¨®sfera favorece el paso de la radiaci¨®n infrarroja), para un estrecho margen de frecuencias.

Desde el ultravioleta extremo a los rayos gamma, la radiaci¨®n resulta absorbida por la atm¨®sfera (se requieren, de hecho, altitudes superiores a varias decenas de kil¨®metros para empezar a registrar dichas radiaciones). Por ello el nacimiento de la astronom¨ªa ultravioleta, X y gamma est¨¢ estrechamente vinculada al desarrollo de globos atmosf¨¦ricos y a la astron¨¢utica y a los telescopios espaciales en particular.

El desarrollo de detectores de rayos X, capaces de soportar los rigores del lanzamiento y de la exposici¨®n al vac¨ªo, necesit¨® de t¨¦cnicas revolucionarias y supuso todo un reto para los investigadores, deseosos de explorar nuevas ventanas para la astronom¨ªa. Un desaf¨ªo que no fue necesariamente secundado por la mayor¨ªa de los astr¨®nomos.

De hecho, hasta 1962 pocos cre¨ªan en la existencia de objetos celestes capaces de emitir cantidades mesurables de radiaci¨®n de alta energ¨ªa, de forma que se daba poco cr¨¦dito a los posibles logros de las primeras misiones espaciales. El hecho es que un fot¨®n X tiene una energ¨ªa varios miles de veces superior a la de un fot¨®n ¨®ptico. As¨ª, para producir fotones X (de origen t¨¦rmico), la temperatura del cuerpo emisor deber¨ªa ser del orden de miles de veces la de los cuerpos donde se generan los fotones de luz visible. Esto arrojaba una cifra de millones de grados... Algo impensable para la ¨¦poca.

Los primeros y t¨ªmidos intentos de explorar esta ventana arrancan con el uso de cohetes V2 capturados tras la II Guerra Mundial. A Herbert Friedman y colaboradores se debe el descubrimiento de la potente emisi¨®n UV y X del Sol. Sin embargo, fue el equipo liderado por Riccardo Giacconi quien, el 18 de junio de 1962, realiz¨® la hist¨®rica primera detecci¨®n de una intensa fuente c¨®smica de emisi¨®n de rayos X: Sco X-1, en la constelaci¨®n del Escorpi¨®n.

Dicho descubrimiento inesperado de una fuente extrasolar supuso el nacimiento de la astronom¨ªa X (y vali¨® a Giacconi el Premio Nobel de F¨ªsica en 2002). Al descubrimiento de Sco X-1 siguieron otras fuentes X notables. En 1962, H. Gursky y colaboradores identificaron la nebulosa del Cangrejo, un conocido resto de supernova de nuestra galaxia. El uso espor¨¢dico de cohetes y globos dio paso al lanzamiento del primer sat¨¦lite dedicado a observaciones en la banda X, el Uhuru (libertad, en suajili), puesto en ¨®rbita el 12 de diciembre de 1970, que contribuy¨® notablemente a esclarecer el origen y la naturaleza de las fuentes de rayos X.