Pese a los recortes presupuestarios, el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman, un instrumento multimillonario con capacidad de “200 Hubbles” según los expertos, avanza hacia su fecha de estreno en 2027. Una de las primeras tareas de este telescopio será observar el vacío. Literalmente, nada.
Los vacíos son regiones del universo escasamente pobladas. Y como están mayormente vacías, los investigadores sospechan que son regiones dominadas por la energía oscura, hipotética fuerza que acelera la expansión de nuestro universo. Pero como la energía oscura es, justamente “oscura” es extremadamente difícil para la ciencia estudiar el cómo y el porqué de su efecto en las cosas que sí podemos observar, como las galaxias y la formación de estrellas. En un trabajo reciente publicado en The Astrophysical Journal se detalla el plan de acción para utilizar las capacidades mejoradas de este telescopio con el fin de investigar los vacíos “oscuros” que aparecen en el universo.
Un telescopio multimillonario
Nancy Grace Roman fue una figura pionera en la astronomía estadounidense de fines del siglo 20. Sus aportes al desarrollo y lanzamiento del Telescopio Espacial Hubble cambiaron los fundamentos de la resolución con la que la humanidad observa el cosmos. El telescopio que lleva su nombre buscará hacer algo parecido, pero mejor aún.
Al igual que el Telescopio Espacial James Webb, el Roman capta el universo en luz infrarroja y tendrá un rango de observación al menos 100 veces mayor que el del Hubble. La misión del telescopio se divide en tres programas diseñados para aprovechar al máximo la capacidad del enorme instrumento para investigar galaxias, exoplanetas, supernovas, agujeros negros, y más.
El estudio del vacío cósmico será su Exploración del Área Amplia de Alta Latitud o HLSS (High-Latitude Wide-Area Survey) que utiliza lentes gravitacionales débiles y los clústeres de galaxias para sondear el origen de la aceleración cósmica. A lo largo de su vida el telescopio tendría que poder detectar y medir decenas de miles de vacíos cósmicos, según explicaron los investigadores.
“Para detectar los vacíos tienes que poder observar galaxias poco pobladas y débiles”, dijo Giulia Deni, coautora del estudio y astrofísica de la Universidad Roma Tre de Italia. “Con el Roman podremos mirar mejor las galaxias que pueblan los vacíos”.
Mirar al vacío
La parte sencilla será la de obtener datos del telescopio Roman. Pero lo que sigue será un análisis de dos partes que revertirá la ingeniería de las características de la energía oscura. Específicamente, determinará las formas 3D de los vacíos, y se estudiarán los datos sobre las posiciones de las galaxias y los cambios cosmológicos en los largos de onda a medida que las galaxias se alejan de nosotros.
Entonces los astrónomos podrán inferir con datos cuál es la fuerza y la evolución de la energía oscura a lo largo del tiempo astronómico. Es como inferir con qué ingredientes se hizo un pastel que estás comiendo, explicó Alice Pisani, coautora del estudio y astrofísica de la Universidad de Princeton.
“Intentas con los ingredientes adecuados – cantidad correcta de materia, cantidad correcta de energía – y luego verificas si tu pastel se ve como tendría que verse. Si no es así, significa que pusiste los ingredientes que no corresponden”, agregó.
Un pastel cósmico
Podría sonar un tanto arbitrario, pero los astrónomos dependen de modelos matemáticos ya establecidos para guiarse. Según esos modelos, los vacíos tendrían que ser esféricos porque el universo no tiene una ubicación o dirección preferida, y para probar su teoría los investigadores van a combinar o superponer estadísticamente las imágenes de los vacíos cósmicos que capte el telescopio, buscando patrones consistentes.
Si el resultado no es esféricamente simétrico, algo tiene que haber estado mal, ya sean los datos o la “receta cósmica”. Cuando los investigadores lleguen a una conclusión así de contradictoria, la humanidad habrá aprendido algo nuevo sobre el universo.
Todo esto no será en el futuro cercano porque todavía falta completar el trabajo de construir el telescopio. Y luego faltarán unos años antes de que lleguen los datos. Pero saber que no se ha cancelado el proyecto del telescopio es una buena noticia, y lo que revele hará que valga la pena la espera.
