La NASA lanzará su último telescopio multimillonario el domingo por la mañana. Mientras los científicos se reúnen en la costa espacial de Florida y esperan el lanzamiento con respiración cansada
Después de viajar a bordo de un cohete SpaceX Falcon Heavy, el telescopio espacial romano Nancy Grace promete ampliar enormemente nuestro conocimiento de los planetas más allá de nuestro sistema solar. y avanzar en la búsqueda del esquivo "gemelo de la Tierra". El observatorio también ayudará a los científicos a comprender mejor el tira y afloja cósmico entre la "materia oscura" invisible y la "energía oscura". Es una carrera cuyo resultado podría expandir o colapsar el universo.
Un gran equipo de ingenieros y científicos, incluido personal de Caltech y del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, han estado trabajando durante más de una década para desarrollar el telescopio de 4.300 millones de dólares. Como miembro de la misión astrofísica "insignia" de la NASA, entre sus estimados colegas se incluyen el Telescopio Espacial Hubble y James Webb.
Roman, que lleva el nombre de la mujer de la NASA que patrocinó el telescopio Hubble. Correrá alrededor del observatorio de 36 años, observando el cielo con el mismo detalle que el Hubble. Pero es posible estudiar zonas del cielo en un año, lo que podría llevar hasta 1.000 años.
Vanessa Bailey, científica del instrumento JPL para el sensor Coronógrafo que ayudará en la búsqueda de otros mundos, dijo: "Esto realmente requiere un pueblo". "Crecí en la zona rural de Dakota del Sur y la ciudad más cercana a mí tenía una población de aproximadamente 2000 habitantes. Había más de 2000 personas involucradas de alguna manera en el cronógrafo romano, ni siquiera los romanos en su conjunto".
En un campo donde los científicos necesitan una gran cantidad de datos para responder las preguntas más candentes. "Roman nos ha proporcionado información de vanguardia y sin precedentes. Y hay una enorme cantidad de datos", dijo Dida Markovic, científica investigadora del JPL. Markovic es el investigador principal adjunto de uno de los equipos encargados de analizar la gran cantidad de datos. (Suficiente para llenar el espacio de almacenamiento de aproximadamente 40.000 computadoras portátiles durante el transcurso de la misión romana de cinco años).
Buscando gemelos terrestres
Desde la década de 1990, los científicos han catalogado mundos que orbitan alrededor de más de 6.300 estrellas, excluyendo nuestro sol. Roman pretende encontrar otros 100.000 de estos exoplanetas.
La mayoría de los exoplanetas descubiertos no se descubrieron mediante imágenes planetarias. sino percibiéndola indirectamente, como por ejemplo cómo su órbita hace que la estrella se tambalee. Cómo la estrella se atenúa cuando pasa frente a ella O cómo su gravedad distorsiona la luz de otras estrellas en el fondo.
Estos métodos son bastante buenos para encontrar planetas gigantes y planetas que orbitan alrededor de sus estrellas anfitrionas de maneras increíbles, es decir, planetas que no se parecen en nada a la Tierra.
Los romanos no sólo utilizarían estos métodos. Pero también intentan observar algunos planetas directamente midiendo la luz que viaja desde la atmósfera terrestre.
El problema es que los planetas similares a la Tierra pueden ser mil millones de veces más brillantes que sus estrellas anfitrionas. Eso es mucho más difícil que intentar ver una luciérnaga cercana. La gente te muestra sus luces altas.
El Telescopio Espacial James Webb puede ver planetas que son aproximadamente 100.000 veces más oscuros que sus estrellas anfitrionas. Lo hace bloqueando la vista de su estrella anfitriona con una máscara llamada coronógrafo. para ver mejor los planetas (por ejemplo, tapando los faros oscuros con la mano)
Con una brecha enorme entre lo que se necesita para encontrar "Tierras gemelas" y lo que pueden hacer los telescopios actuales. "No importa cuán inteligente sea su equipo de ingeniería, no haría eso con un solo telescopio", dijo Bailey, un científico de instrumentos coronógrafos romanos. "Está bien, sobre el coronógrafo romano".
Roman pudo enfocar la luz de las estrellas en el alfiler fácil de ocultar con gran precisión. Más de 3200 pistones deforman dos espejos flexibles con una precisión casi atómica para solucionar defectos.
Cuando esté en meditación, Roman esperará pacientemente. Cuando el planeta es tan oscuro Un telescopio puede recibir solo una partícula de luz cada minuto (incluso cuando se miran las estrellas más débiles del cielo nocturno). (Su globo ocular recibe unos cientos de fotones de la estrella cada segundo).
Si los romanos tienen éxito, los científicos estarán un paso más cerca de un futuro observatorio de Mundos Habitables que buscará a los gemelos de la Tierra. y puede estar un paso más cerca de encontrar a nuestro vecino cósmico.
El oscuro tira y afloja del universo
Durante décadas, los científicos han luchado por comprender el juego invisible de tira y afloja que domina nuestro universo.
A nuestro alrededor se acumula lo que se llama "materia oscura". Las galaxias y las serpentinas del espacio son largos zarcillos. Aunque la luz puede atravesarlo y hacerlo invisible, también existe una enorme atracción gravitacional que hace que el universo colapse sobre sí mismo.
Mientras tanto, la “energía oscura” parecía impregnar cada centímetro del espacio. empujando hacia afuera y acelerando la expansión del universo
En esta batalla cósmica parece haber ganado la energía oscura, expandiendo nuestro universo durante billones de años. Hasta que todo fue tan ligero y suave no había casi nada.
Para medir la fuerza de la energía oscura, los científicos observarán qué tan rápido se expande y retrocede el universo. Para buscar materia oscura, los científicos miden cómo su gravedad desvía la luz de la galaxia.
Los astrofísicos tienen varias teorías sobre qué podría ser la materia oscura. Algunos dicen que es una partícula pesada y de movimiento lento. Otros piensan que la partícula desconocida es más ligera y más rápida. Algunos dicen que sus antiguos agujeros negros acechan por todo el espacio.
Aunque todas estas teorías lograron explicar los grandes grupos que los científicos pudieron medir, no están de acuerdo sobre cómo debería agruparse la materia oscura en escalas más pequeñas. Roman ayudará a los científicos a medir grupos pequeños. Esa fue la primera vez.
Para ello, el equipo de Markovic observará cómo la materia oscura refracta la luz de cientos de millones de galaxias para mapear su estructura.
Para la energía oscura Los científicos han asumido durante mucho tiempo que su fuerza es constante. Pero recientemente han surgido mediciones más precisas de la fuerza de la energía oscura. Esto indica que la energía oscura puede en realidad estar disminuyendo.
El extenso estudio romano ayudará a los científicos a observar más de cerca la evolución de la energía oscura. Se espera que sea posible ponerse de acuerdo sobre si esta energía será constante o no.
Si en realidad la energía oscura está empezando a debilitarse. Podría hacer que la materia oscura gane ventaja en el tira y afloja. y enviar al universo colapsando sobre sí mismo (hacia el futuro). También podría tener un profundo efecto en la teoría de la relatividad general de Einstein. Esto ha sido demostrado una y otra vez durante más de un siglo desde que publicó esta teoría.
"La teoría de la relatividad parece bastante sólida y no hemos visto ninguna desviación de ella", dijo Katie Mack, catedrática Hawking de Cosmología y Comunicación Científica en el Instituto Perimeter. “Si eso se rompe, sería un problema mayor y más confuso y complejo”.