Despega el telescopio que estudiará el universo oscuro

El universo se está expandiendo cada vez más rápido y no tenemos del todo claro por qué. Algunos científicos son partidarios de pensar que existe una energía desconocida que está contrarrestando la gravedad y alejando a las galaxias entre sí. Esa es la famosa energía oscura, sea lo que sea. Otros, en cambio, proponen que, tal vez, no haya tal energía oscura, sino que nuestro entendimiento de cómo funciona la gravedad es impreciso y se equivoca cuando intenta entenderla a grandísimas escalas. En cualquier caso, la realidad es que las galaxias cada vez se alejan con más rapidez y el motivo sigue siendo una de las grandes incógnitas de las ciencias. Aunque tal vez eso cambie pronto, porque acaba de despegar un telescopio especialmente diseñado para estudiar la energía oscura.

Su nombre es Euclid y se ha elevado sobre Cabo Cañaveral, en Florida, a bordo de un cohete Falcon 9 de la empresa Space X. Se trata de una misión de la Agencia Espacial Europea con colaboraciones de la NASA y que, en realidad, formará dúo con un segundo telescopio que despegará en 2027 y que ha sido bautizado como Roman. Cada uno de ellos cartografiará el firmamento como nunca lo hemos hecho, digitalizando más de mil millones de galaxias durante varios años (6 en el caso de Euclid). El mapa tridimensional que obtendrán será superponible, para que las fortalezas de uno cubran las debilidades del otro telescopio y, a partir de esta información, puedan sacar conclusiones sobre cómo parecen distribuirse las estrellas y las galaxias y la velocidad a la que se separan. Lo cual nos ayudará a comprender, respectivamente, la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura, o, en resumen: el universo oscuro.

Euclid vs Roman

Euclid es un telescopio de 4,7 metros de largo y 1,2 de diámetro, lo cual puede parecer poco comparado con el titánico James Webb, pero no tiene sentido compararlos, porque sus propósitos son diferentes. Euclid está preparado para captar luz que le llegue en el espectro visible, esto es, los colores que nosotros podemos ver, pero también en infrarrojo, que es un tipo de luz menos energética. De hecho, la luz infrarroja es lo que nos permite ver en la oscuridad con cámaras térmicas, porque todo brilla, solo que con tan poca energía que nuestro ojo no puede captarlo. Roman se centrará específicamente en este segundo tipo de luz y, mientras que Euclid estudiará cuestiones cosmológicas (como la expansión o la materia oscura), Roman también extenderá sus cometidos a la astrofísica, investigando exoplanetas y otros objetos fuera de nuestro sistema solar.

Juntos permitirán poner a prueba si la expansión del universo se debe a la materia oscura o a una propiedad de la gravedad que todavía no comprendemos. Por ejemplo, mientras que Euclid observará un fragmento del universo 20 veces más grande que el de Roman, este segundo podrá hacerlo con muchísimo más detalle. En el espacio, ver más lejos significa ver más atrás en el tiempo porque la luz tarda en llegar a nuestros ojos y, por veloz que sea a sus 300.000 kilómetros por segundo, tiene que cubrir distancias demenciales para ir de las galaxias más lejanas a nuestros ojos. Por ese motivo, el mayor nivel de detalle de Roman significa que podrá observar cómo era el universo cuando tan solo tenía 2 mil millones de años de antigüedad mientras que Euclid ofrecerá una visión mil millones de años más reciente. Eso es hace 11.000 millones y 10.000 millones de años respectivamente.

Materia y energía

Por ahora sabemos más bien poco sobre el universo oscuro. Por un lado, sabemos que algunos objetos astronómicos, como las estrellas alrededor de una galaxia o los grupos de galaxias entre sí, se mueven de una forma extraña que nuestro entendimiento de la gravedad no parece predecir bien. Esto podría deberse a que existen grandes cantidades de una materia diferente a la que estamos acostumbrados, una materia «invisible» que no parece interactuar con la luz y a la que, por lo tanto, hemos llamado «materia oscura». Por otro lado, las teorías de la relatividad (especial y general) con las que estudiamos la gravedad y que a muchas escalas han demostrado ser tremendamente precisas, pero vuelven a fallar en lo que comentábamos al principio: no parecen explicar bien la expansión acelerada del universo a no ser que, o bien estén equivocadas, o a la materia oscura sumemos energía oscura que esté contrarrestando la tendencia de tanta materia a atraerse gravitatoriamente.

No obstante, nada de esto nos afecta a nuestra escala humana, por eso es tan complejo estudiarlo y, posiblemente, tan poco intuitivo entenderlo cuando obtengamos la ansiada respuesta. Por ejemplo, a nuestra escala galáctica, las estrellas están suficientemente cerca como para que la gravedad que las une sea más fuerte que la supuesta energía oscura. Aunque no importa cuánto se esté expandiendo el universo, la distancia entre nuestra casa y el trabajo permanece constante. Si este universo oscuro fuera una realidad, podríamos decir que el 95% del universo sería, o bien materia oscura (23%) o energía oscura (72%). Un dato tan extremo invita a pensar que, tal vez, estamos equivocados en nuestra forma de entender la gravedad, pero no podemos estar seguros y, para eso, contaremos con Euclid y Roman.

La idea de situar un telescopio en el espacio puede parecer innecesariamente aparatosa. ¿Cuánto cuesta poner en órbita tal cantidad de artilugios? La respuesta es que mucho, aunque menos de lo que invertimos en otros caprichos humanos. Un dato que se amortigua incluso más al tener en cuenta el gran porcentaje de retorno económico que suponen las inversiones en ciencia y tecnología, sobre todo en lo que al espacio se refiere. En cualquier caso, hay un buen motivo para no construir un telescopio así en la superficie terrestre y ese motivo es la atmósfera. La atmósfera es una capa de aire sorprendentemente fina que se extiende sobre nuestras cabezas durante 500 kilómetros, aunque la mayor parte del aire se concentra en los primeros 30 kilómetros. Y decimos «fina» porque nuestro planeta tiene un diámetro de 6.371 kilómetros. Cuando la observamos desde el espacio, la atmósfera parece poco más que una delgada lentilla pegada a un extraño globo ocular.

En cualquier caso, esos pocos kilómetros son suficientes para que el aire robe parte de la luz que nos llega del espacio, sobre todo la luz infrarroja que tanto nos interesa. Es más, la luz que no se pierde, en buena parte se desvía, produciendo una serie de aberraciones en nuestras observaciones. Por eso, cuando queremos ver realmente lejos y en longitudes de onda pertenecientes a lo que llamamos «luz infrarroja», situar un telescopio en el espacio se vuelve fundamental. En concreto, Euclid estará ubicado en un punto de equilibrio gravitatorio conocido como punto de Lagrange 2 del sistema Tierra-Sol que, para hacernos una idea, se encuentra a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en la dirección opuesta al Sol. El cual es, por cierto, el mismo lugar donde se encuentra el James Webb.

Euclid nos regalará instantáneas inolvidables de nuestro universo, pero no solo nos promete eso. Con sus imágenes vendrá un entendimiento más profundo de una de las incógnitas más inquietantes de la historia: ¿de qué está hecho el universo? ¿Acaso está compuesto en su amplia mayoría por sustancias misteriosas jamás vistas por humano alguno? ¿O simplemente somos bestias falibles que pugnan por reducir sus errores un milímetro más?

Una lupa gigante alrededor de la Tierra

Aunque Euclid y Roman están diseñados para trabajar juntos, también proporcionarán mucha información independiente y, por eso, recibiremos datos de gran importancia de Euclid antes de que su hermano surque el firmamento, a finales de esta década. Durante estos cinco años de decalaje que faltan (como poco), para que se lance Roman, Euclid irá mapeando el cosmos para comprender, por ejemplo, por qué algunas partes del espacio parecen deformadas, como si una materia desconocida e invisible hubiera curvado la luz de las galaxias en su camino hasta al Tierra, deformándolas como si se tratara de una lupa gigante. Precisamente, estas lentes gravitacionales pueden ayudarnos a comprender la materia oscura.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Aunque Euclid y Roman están diseñados para trabajar juntos, también proporcionarán mucha información independiente y, por eso, recibiremos datos de gran importancia de Euclid antes de que su hermano surque el firmamento, a finales de esta década. Durante estos cinco años de decalaje que faltan (como poco), para que se lance Roman, Euclid irá mapeando el cosmos para comprender, por ejemplo, por qué algunas partes del espacio parecen deformadas, como si una materia desconocida e invisible hubiera curvado la luz de las galaxias en su camino hasta al Tierra, deformándolas como si se tratara de una lupa gigante. Precisamente, estas lentes gravitacionales pueden ayudarnos a comprender la materia oscura.

REFERENCIAS (MLA):

• Euclid (no date) ESA. Available at: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid (Accessed: 28 June 2023).
• Nancy Grace roman space telescope (no date) NASA. Available at: https://roman.gsfc.nasa.gov/ (Accessed: 28 June 2023).