Una nueva forma de doblar los rayos X aumenta la perspectiva de telescopios espaciales de rayos X más pequeños y potentes. Basado en la tecnología originalmente desarrollada para máquinas de imágenes médicas, las lentes de prisma apiladas están siendo desarrolladas por un equipo dirigido por Mats Danielsson y el astrofísico Mark Pearce del Instituto Real de Tecnología de Estocolmo, que reemplazan a los espejos convencionales con una red de prismas plásticos de microingeniería.

La banda de rayos X del espectro se ha convertido en una herramienta importante para el estudio del universo. Los telescopios espaciales como el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA han proporcionado datos invaluables sobre varios fenómenos de alta energía, como los agujeros negros y las supernovas, que han mejorado enormemente nuestra comprensión de la formación y la dinámica de las estrellas y las galaxias.

Desafortunadamente, los telescopios de rayos X tienen una serie de desventajas. Por un lado, los rayos X no pueden penetrar la atmósfera de la Tierra, por lo que los telescopios tienen que ser enviados al espacio. También tienen problemas reales con la resolución y la distancia focal.

Comparison of conventional X-ray telescope and the new prism technology

Debido a que los rayos X atraviesan la materia, no pueden ser reflejados o refractados como la luz visible o las ondas de radio, por lo que son difíciles de enfocar. Por lo tanto, en lugar de tener lentes o reflectores, los telescopios de rayos X utilizan un conjunto de espejos cilíndricos anidados que enfocan los rayos X haciendo que se doblen en un ángulo muy poco profundo. Es una solución práctica, pero no es de muy alta resolución y requiere una distancia focal muy larga – por ejemplo, Chandra’s sale a 10 m (33 pies).

Según KTH, la tecnología de lentes de prisma apilado, que utiliza una serie de pequeños prismas de plástico para doblar los rayos X en un ángulo ligeramente superior al de los espejos convencionales, reduce drásticamente la distancia focal del telescopio a menos de 50 cm (20 pulgadas).

«Esto le permite construir un telescopio que puede recoger más de mil veces más luz de la que pueden soportar los telescopios espaciales de rayos X de hoy en día», dice Danielsson. «Otra ventaja es que tendrá una buena resolución espacial, lo que significa que puedes ver más detalles en las fotos que tomas. Esto es importante para hacer interpretaciones físicas correctas».

The proposed optics are built by stacking disks embedded with prismatic rings, created with photoresist by...

Esto significa que la próxima generación de telescopios de rayos X puede ser más pequeña y ligera, haciéndolos más baratos de enviar al espacio y capaces de ver mucho más lejos y con mayor claridad. El equipo dice que esto abrirá la posibilidad de descubrir nuevos objetos distantes y de abordar muchas cuestiones básicas sobre el universo.

Hasta ahora, KTH ha desarrollado un prototipo de laboratorio del nuevo telescopio y actualmente está trabajando en mejorar el diseño de las lentes y los sensores, la mecánica y la electrónica asociados, en previsión de la construcción de un telescopio de prueba de concepto, que será enviado al espacio para su prueba.