Esta es la nueva promesa del Telescopio Roman de la NASA: decodificar la energía oscura a través de las supernovas
Con su avanzada tecnología y sus 18 detectores funcionando al mismo tiempo, mapeará el cielo profundo y observará miles de supernovas para comprender cómo funciona la expansión acelerada del Universo.
La inmensidad del cosmos guarda secretos que desafían nuestra comprensión, y uno de los más fascinantes es la energía oscura, una fuerza misteriosa, invisible a nuestros ojos que constituye aproximadamente el 68% del contenido energético total del universo.
Su existencia se deduce por sus efectos, pero su naturaleza sigue siendo una de las grandes preguntas de la ciencia moderna. Por décadas, se pensó que la gravedad desaceleraría la expansión del universo. Sin embargo, hace unos 100 años descubrieron que las galaxias se alejaban unas de otras, sugiriendo un universo en expansión.
Pero la verdadera sorpresa llegó en 1998, cuando las observaciones del Telescopio Espacial Hubble revelaron algo aún más asombroso: el universo no sólo se expandía, sino que su expansión se estaba acelerando, contrariamente a todas las expectativas gravitacionales.
Esta aceleración inesperada recibió un nombre: energía oscura. Es una fuerza tan débil que la gravedad la domina en escalas pequeñas, como en tu cuerpo o en nuestro sistema solar. Sólo a escalas intergalácticas se vuelve perceptible, actuando como una sutil oposición a la gravedad.
Aquí es donde entra el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA que tiene la ambiciosa tarea de desentrañar el rompecabezas de la energía oscura, empleando múltiples métodos para explorar cómo ha evolucionado el universo a lo largo de su historia cósmica, ofreciéndonos una visión sin precedentes.
Supernovas: faros cósmicos
Para comprender mejor la energía oscura, se enfocará en un fenómeno impresionante: las supernovas, explosiones estelares que son faros extremadamente brillantes que pueden ser observados a través de vastas extensiones del espacio y el tiempo, proporcionando pistas cruciales sobre la expansión cósmica.
Los astrónomos ya han utilizado supernovas tipo Ia, que han observado con telescopios terrestres y el Hubble, siendo una pieza importante para descubrir que la expansión del Universo se está acelerando. Roman, con su capacidad mejorada, observará miles de estas "estrellas explosivas".
Al monitorear estas supernovas, especialmente las de este tipo, se develarán varios misterios cósmicos, con la energía oscura como objetivo principal. Las mediciones serán fundamentales para determinar cómo actúa esta fuerza en el Universo y si ha cambiado su comportamiento a lo largo de la historia cósmica.
Imagínate seguir la luz de una vela desde distancias inimaginables; la forma en que su brillo disminuye o se mantiene nos diría mucho sobre el espacio entre nosotros y ella. De manera similar, los científicos rastrearán supernovas para observar la evolución y el impacto de esta fuerza en el tejido del universo.
El Instrumento de Campo Amplio
El corazón tecnológico de Roman es su Instrumento de Campo Amplio (WFI), una cámara infrarroja de 300 megapíxeles que nos permitirá explorar el cosmos desde los límites de nuestro sistema solar hasta el borde del universo observable, revelando secretos ocultos por el polvo cósmico.
El WFI de Roman es una verdadera proeza de ingeniería ya que cada imagen capturará una porción del cielo más grande que el tamaño aparente de la Luna llena, superando al Hubble en casi 100 veces en campo de visión. Comparable con una cámara que toma fotos panorámicas del universo con una nitidez asombrosa.
Además de las supernovas, también buscará oscilaciones acústicas de bariones (BAO), vestigios de ondas sonoras que viajaron por el océano cósmico primordial. Extender estas mediciones a épocas nunca antes exploradas permitirá a los astrónomos rastrear con precisión la evolución de nuestro universo.
Las vastas y profundas imágenes 3D que Roman generará con su potente capacidad de fotografía y espectroscopia, contendrán una riqueza de información inigualable. Se piensa que los datos obtenidos permitirán investigar desde la estructura de la materia oscura hasta las primeras generaciones de galaxias.
Descifrando el futuro del cosmos
Las observaciones que se obtengan nos acercarán a resolver dos posibles explicaciones fundamentales sobre la aceleración cósmica:
- ¿Es causada por un nuevo componente de energía que requiere ajustar la teoría de la gravedad de Einstein?
- ¿O acaso la teoría de la gravedad de Einstein se rompe a escalas cosmológicas, necesitando ser reemplazada?
La misión nos ayudará a encontrar la respuesta correcta ya que con su capacidad para mapear la estructura y distribución de la materia en todo el cosmos, y midiendo un gran número de supernovas distantes, se espera que los resultados inclinen la balanza hacia una de estas teorías.
Más allá de la energía oscura, los datos serán un tesoro científico, pues nos permitirán estudiar la materia oscura como nunca antes, con un detalle sin precedentes que nos permitirá rastrear su influencia en la formación de galaxias y la evolución cósmica para mirar atrás en el tiempo.
En última instancia, una mejor comprensión de la energía oscura, nos dará una idea más clara de la evolución pasada y futura de nuestro universo. Esta promesa del telescopio Roman representa un salto gigantesco en nuestra búsqueda por comprender los cimientos más profundos del cosmos.