Resumen:
El telescopio espacial romano Nancy Grace de la NASA está a punto de ser lanzado. Este telescopio observará el universo de una manera completamente nueva: manteniendo la claridad de las imágenes a nivel del Telescopio Espacial Hubble, tendrá un campo de visión mucho más amplio, lo que ayudará a los científicos a estudiar la energía oscura, la materia oscura, las galaxias distantes, las estrellas moribundas y los planetas ocultos bajo el resplandor de otras estrellas.
El Telescopio Espacial Romano está a sólo un día de su lanzamiento. Como próxima misión astrofísica emblemática lanzada por la NASA después del telescopio espacial James Webb, se convertirá en uno de los primeros telescopios espaciales capaces de estudiar el universo a gran escala y con alta eficiencia. La NASA espera que el Telescopio Romano comience las observaciones científicas en enero de 2027.
Varios profesores y estudiantes de la Universidad de Arizona viajarán a Cabo Cañaveral, Florida, para participar en el lanzamiento de esta importante misión. El 24 de agosto de 2026, el Telescopio Espacial Romano completó el embalaje del carenado y luego se acoplará al cohete Falcon Heavy.
El Telescopio Espacial James Webb se utiliza principalmente para observar profundamente un área relativamente pequeña del universo, mientras que la ventaja sobresaliente del Telescopio Espacial Romano es su amplia cobertura. Ambos telescopios son capaces de observar luz infrarroja, por lo que los astrónomos pueden combinar sus observaciones para obtener una imagen más completa del universo que sería difícil de lograr con cualquiera de los telescopios por separado.
El espejo principal del Telescopio Romano tiene aproximadamente 2,4 metros de diámetro, que es el mismo tamaño que el espejo principal del Telescopio Espacial Hubble. Sin embargo, Lohmann llevará consigo un instrumento que ampliará significativamente el alcance de las observaciones. Su instrumento de campo amplio es capaz de capturar aproximadamente 100 veces el área del cielo que la cámara del Hubble manteniendo una sensibilidad similar a la del Hubble.
El Telescopio Espacial Hubble ha estado funcionando durante más de 30 años y ha observado aproximadamente el 0,1% del cielo nocturno. Por el contrario, se espera que el telescopio Lohmann cubra todo el cielo con el mismo nivel de resolución. Un campo de visión tan amplio lo hará particularmente bueno para encontrar objetos raros, incluidas estrellas moribundas, planetas recién formados y cúmulos de galaxias gigantes.
Investigadores de la Universidad de Arizona participarán en el análisis de estos datos de observación y en la búsqueda de nuevos descubrimientos científicos.
La materia oscura y la energía oscura son los principales objetivos de investigación del Telescopio Romano, y también son los dos misterios más profundos de la cosmología moderna. La materia oscura en sí no emite luz, pero su gravedad afecta a las galaxias y otras estructuras del universo. La energía oscura es lo que los científicos llaman una influencia misteriosa que parece estar acelerando la expansión del universo. La materia oscura y la energía oscura juntas constituyen casi todos los ingredientes del universo.
La NASA ha seleccionado el Laboratorio de Cosmología de Arizona de la Universidad de Arizona para apoyar dos estudios destinados a revelar la naturaleza de la materia y la energía oscuras. Uno involucra al equipo científico de amplio campo y el otro es responsable de construir la infraestructura del proyecto.
Elizabeth Krauser, profesora de astronomía y física en la Universidad de Arizona, dirige el equipo científico de amplio campo "Investigación de lentes gravitacionales cinemáticas utilizando el telescopio espacial romano". El equipo recibió 2 millones de dólares en financiación para desarrollar un método de medición cosmológica llamado "lente gravitacional cinemática".
Los investigadores planean combinar las imágenes tomadas por Roman con datos espectrales para medir la materia y la energía oscuras con mayor precisión que nunca.
Otro equipo de la Universidad de Arizona también será responsable de la construcción de la infraestructura del proyecto de colaboración multiinstitucional "Maximizando los resultados de la ciencia cosmológica utilizando el Lohmann High-latitude Imaging Survey". Tim Eifler, profesor de astronomía y física, lidera el grupo de trabajo responsable de interpretar los datos de la cosmología romana.
El Telescopio Romano detectará galaxias más cercanas a la Tierra, así como galaxias extremadamente distantes. Los astrónomos localizarán estas galaxias y medirán sus propiedades, creando un catálogo masivo de galaxias. Luego, los investigadores utilizarán modelos informáticos para traducir estos catálogos en información sobre las leyes físicas fundamentales del universo.
Para completar este trabajo se requiere una gran potencia informática. El programa Lohmann de la NASA ha asignado 800.000 dólares al Laboratorio Eifler para comprar recursos informáticos. Estos recursos formarán parte de un nuevo sistema informático de alto rendimiento a escala universitaria que se espera que esté operativo este otoño. El laboratorio de Eifler también recibirá 2,4 millones de dólares durante los próximos cinco años para realizar investigaciones relacionadas.
Eifler dijo que esta infraestructura ayudará a los investigadores a completar la conversión de catálogos de galaxias a explicaciones cosmológicas, lo que les permitirá determinar el contenido de energía y materia oscuras en el universo. También se desempeña como copresidente del Grupo de Cosmología, que reúne a más de 1.000 científicos de todo el mundo. Eifler dijo que poder organizar la comunidad mundial de investigación científica para colaborar en torno a este objetivo científico es un "trabajo de ensueño".
El Telescopio Espacial Romano no sólo dibujará mapas del universo a gran escala, sino que también probará nuevos métodos para fotografiar directamente exoplanetas. El coronógrafo que lleva utilizará escudos de luz, prismas, detectores, filtros y espejos autoajustables para suprimir la luz extremadamente intensa de la estrella.
Cuando la luz brillante de la estrella se debilita, los astrónomos tienen la oportunidad de observar planetas y discos de polvo mucho más débiles que orbitan alrededor de la estrella.
En la actualidad, la mayoría de los exoplanetas descubiertos por humanos dependen de métodos indirectos para confirmarlos. Por ejemplo, los científicos pueden medir las pequeñas caídas en la luz de las estrellas causadas por los planetas que pasan frente a ellas. El coronógrafo de Roman adoptará un enfoque diferente, intentando revelar directamente el planeta mismo.
Se espera que este instrumento pueda detectar planetas que son 100 millones de veces más brillantes que sus estrellas anfitrionas. En comparación con los coronógrafos espaciales existentes, su rendimiento mejorará entre 100 y 1.000 veces.
Skyler Wolf, profesor asociado de investigación de astronomía y líder del grupo de trabajo de planificación de observación del coronógrafo, dijo que la tecnología proporcionará una validación crítica para futuros observatorios mundiales habitables. El Habitable World Observatory es un proyecto de telescopio propuesto específicamente diseñado para buscar signos de posible vida en otros sistemas estelares.
Varios investigadores de la Universidad de Arizona participaron en el desarrollo del coronógrafo romano y participarán en futuras observaciones, incluido el director del laboratorio lunar y planetario, Mark Marley, el profesor asociado de astronomía Euan S. Douglas, la profesora asistente de investigación del Observatorio Steward, Lamia Anche, y el asistente de investigación posdoctoral en astronomía, Justin Holm.
Maley trabajará con el profesor asociado del Laboratorio Lunar y Planetario Ty Robinson y la investigadora asociada postdoctoral Zara Brown para utilizar datos del coronógrafo para estudiar las atmósferas de objetos fuera de nuestro sistema solar.
Brown ha estado construyendo modelos climáticos y espectrales de los planetas gigantes autoluminosos. Estos planetas suelen ser muy jóvenes y extremadamente calientes, y producen su propia luz infrarroja térmica. Su modelo puede predecir la temperatura atmosférica de un planeta, la composición química, las condiciones de las nubes y el espectro infrarrojo que es probable que emita cada planeta.
Estas predicciones son importantes porque muchos de estos objetos nunca antes habían sido estudiados en estas longitudes de onda. Brown dijo que los espectros predichos son fundamentales para la planificación de la observación. El coronógrafo romano se enfrenta a objetivos extremadamente débiles y de alto contraste, por lo que el equipo de investigación debe disponer de suficiente tiempo de observación para garantizar que se puedan detectar los objetivos candidatos, sin ocupar demasiado los limitados recursos de observación de la misión.
El equipo de Anche está estudiando la estructura de los sistemas exoplanetarios. Holm es responsable de encontrar las estrellas más adecuadas para calibrar el coronógrafo y también de liderar proyectos de observación preliminares utilizando telescopios terrestres para brindar apoyo a futuros objetivos de confirmación de misiones romanas.
Se espera que el Telescopio Espacial Romano comience su operación científica en enero de 2027, cuando los datos de observación que obtenga estarán abiertos a la comunidad científica mundial. La Universidad de Arizona será responsable de nueve proyectos de investigación de datos romanos aprobados por la NASA con más de 2 millones de dólares en financiación relacionada.
El alcance de la investigación de estos proyectos incluye no sólo la energía oscura y los exoplanetas, sino también temas como los agujeros negros supermasivos, las lentes gravitacionales, la formación de galaxias, los procesos de reionización y el polvo cósmico.
Con detalles de imágenes similares a los del Telescopio Espacial Hubble y un campo de visión mucho más allá del Hubble, el Telescopio Espacial Romano ayudará a los científicos a descubrir objetos celestes que otros telescopios tienden a pasar por alto, y revelará aún más cómo estos descubrimientos encajan en el panorama más amplio de la evolución del universo.
Comentarios