El telescopio espacial Nancy Grace Roman (antes conocido como WFIRST, Wide Field Infrared Survey Telescope) es un observatorio de nueva generación de la NASA que ayudará a resolver algunas de las preguntas que por décadas se han hecho los científicos que estudian el espacio. La misión espera, entre otras cosas, descubrir exoplanetas y desvelar los secretos de la energía y la materia oscuras. (Lea Dijeron que un “misterioso” hueco fue causado por un meteorito, pero hay otra explicación)
Se espera que la nave espacial, que se lanzará previsiblemente en 2027, recopile muchos más datos que cualquier otra misión astrofísica anterior de la NASA.
Este observatorio espacial tiene un espejo primario de 2,4 metros de diámetro, el mismo tamaño que el del telescopio Hubble. Pero, a diferencia de este veterano, que solo puede observar una pequeña región de cielo, el campo de visión de Roman es 200 veces mayor, logrando captar una mayor región del cielo con menos tiempo de observación y el mismo nivel de detalle.
Un instrumento clave
Su instrumento principal, el Wide Field Instrument, que ya se ha completado y está listo este mes para las pruebas, es una cámara que medirá la luz de mil millones de galaxias durante el transcurso de la misión.
Con este dispositivo, uno de los objetivos clave es determinar la historia de expansión del universo y poner a prueba posibles explicaciones a su aparente aceleración, como la energía oscura y las modificaciones de la relatividad general.
Para lograrlo, la misión llevará a cabo un innovador experimento: el Sondeo de Altas Latitudes en el Dominio del Tiempo (High Latitude Time Domain Survey, HLTDS, en inglés). Esto permitirá descubrir y medir supernovas (explosiones estelares) del llamado tipo Ia, una de las sondas cosmológicas más robustas, cuando el universo tenía sólo 2000 millones de años (hace 11.500 millones de años), con una precisión y un volumen estadístico incomparables. (Lea El Perseverance de la NASA se acerca a un punto crucial para la misión en Marte)
Lograr la gran precisión de medición necesaria para utilizar plenamente estas supernovas como sondas cosmológicas y, por lo tanto, delimitar la verdadera naturaleza de la energía oscura, requiere una comprensión detallada de cada parte del observatorio y de cómo se registra la luz de estas supernovas tan lejanas.
En este contexto participa un equipo internacional formado por varias universidades, entre las que están la Universidad de Duke, Rebekah Hounsell de la NASA Goddard y Ben Rose de la Universidad de Baylor (todos en EE UU). También está el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC), y la Universidad de Hawái.
Este grupo centrado en supernovas ha recibido 11 millones de dólares de financiación para desarrollar su trabajo: crear un conjunto de herramientas de cada paso del proceso para tomar los datos sin procesar del telescopio y convertirlos en conocimiento.
Desde mejoras en el software que calibra los datos a nivel de píxeles individuales hasta procesos automatizados (pipelines) para medir el brillo de los objetos y cómo cambian con el tiempo. Así tendrán las herramientas necesarias para realizar mediciones con la mayor precisión posible.
Desde el ICE, el grupo de investigación de supernovas se encargará de desarrollar la parte de la pipeline responsable de efectuar el análisis y reconstrucción lineal de la galaxia anfitriona de la supernova y la infraestructura para evaluar el tipo de supernova y caracterizar sus características espectroscópicas a partir de los espectros de prisma del telescopio Roman.
“Podremos observar las supernovas de tipo Ia más lejanas jamás vistas, que explotaron apenas 2000 millones de años después del Big Bang”, afirma Lluís Galbany del ICE-CSIC.
Estas mediciones ultraprecisas no son suficientes por sí solas. Para descubrir lo que significan, el equipo debe hacer modelos de cómo variarían estas mediciones en diferentes escenarios cosmológicos, por lo que también producirán catálogos de modelos de supernovas que se podrían observar en otras condiciones.
Las observaciones del telescopio Roman identificarán estas supernovas, pero como ocurre con muchas misiones espaciales, la ciencia requiere agregar otros tipos de datos procedentes de telescopios terrestres. (Lea La otra cara de los suicidios de indígenas en Vaupés)
Ayuda de telescopios terrestres
El Roman tendrá “ayuda” de varios telescopio que están en la Tierra. El Subaru en Mauna Kea (Hawái, EE.UU.) y el Gran Telescopio Canarias (GTC) se utilizarán para proporcionar un seguimiento adicional de las supernovas y espectros detallados de los objetivos más interesantes para proporcionar información sobre sus propiedades.
“Lo que más me entusiasma es la posibilidad de superposición en tiempo real con los grandes generadores de imágenes ópticas (lo que aumentaría la cadencia y el rango de longitud de onda del estudio) y la espectroscopía altamente multiplexada con el nuevo espectrógrafo Subaru Prime-Focus. Subaru es bastante único y es una fuerte justificación para que una gran parte del estudio sea visible desde el hemisferio norte”, comenta Rubin.
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