Simulación del Nancy Grace Roman en el espacio. NASA., CC BY
Miguel Ángel Aloy, Universitat de València
La NASA es prepara per a llançar aquesta setmana un dels seus projectes científics més ambiciosos de les últimes dècades: el telescopi espacial Nancy Grace Roman. L'enlairament està previst per al diumenge 30 d'agost de 2026 a les 7:26 del matí, hora de Florida –les 13:26 a l'Espanya peninsular–, des del complex 39A del Centre Espacial Kennedy. Un coet Falcon Heavy de SpaceX serà l'encarregat d'enviar-lo a l'espai.
El telescopi porta el nom de la primera cap d'Astronomia de la NASA, una de les principals impulsores de l'astronomia espacial estatunidenca. Coneguda sovint com “la mare del Hubble”, Roman (1925-2018) va exercir un paper fonamental en la planificació dels primers grans observatoris espacials. La missió que ara l'homenatja aspira a continuar aquest llegat, encara que amb una estratègia observacional diferent: en lloc de concentrar-se en regions molt petites del cel, observarà àrees enormes amb gran resolució i sensibilitat.
Nancy Grace Roman, la primera cap d'Astronomia de la NASA, als 88 anys, en 2015. Wikimedia Commons., CC BY
Un objectiu ambiciós
L'espill principal de Roman fa 2,4 metres de diàmetre, aproximadament la mateixa grandària que el del Hubble. No obstant això, el seu principal instrument, el Wide Field Instrument o WFI, és una càmera d'uns 300 megapíxels, el camp de visió dels quals és al voltant de cent vegades més gran que el de les càmeres infraroges del Hubble.
Cada exposició podrà abastar una regió del cel major que la grandària aparent de la lluna plena, amb una resolució comparable a la del veterà telescopi espacial. Gràcies a aquesta combinació, Roman podrà cartografiar l'univers fins a mil vegades més de pressa que el Hubble.
Després de separar-se del coet, l'observatori viatjarà cap al punt de Lagrange L2 del sistema Sol-Terra, situat a aproximadament 1,5 milions de quilòmetres del nostre planeta. Roman compartirà així l'entorn orbital del telescopi espacial James Webb, de la missió Euclid de l'Agència Espacial Europea (ESA) i de l'observatori russoalemany de raigs X Spektr-RG.
Aquesta regió ofereix unes condicions tèrmiques i geomètriques especialment favorables per a realitzar observacions astronòmiques estables i continuades.
Energia i matèria fosques, al punt de mira
Un de les seues objectius destacats serà investigar l'energia fosca, el misteriós component responsable de l'expansió accelerada de l'univers. Encara que s'estima que constitueix al voltant de dos terços del contingut energètic del cosmos, la seua naturalesa continua sent desconeguda.
Per a fer-ho, el telescopi estudiarà la distribució de centenars de milions de galàxies, observarà supernoves de tipus Ia —supernova que ocorre en sistemes binaris (sistemes de dos estels que orbiten entre si) en els quals un dels estels és un nan blanc— i analitzarà com la matèria corba feblement la llum procedent de galàxies llunyanes. La comparació d'aquests mesuraments permetrà reconstruir amb gran precisió la història de l'expansió còsmica i comprovar si l'energia fosca es comporta com una constant cosmològica o si les seues propietats han canviat amb el temps.
Les observacions també proporcionaran informació sobre la matèria fosca. Roman no podrà veure-la directament, però sí que detectarà els seus efectes gravitatoris sobre les galàxies i sobre la llum que travessa les grans estructures de l'univers. La combinació de mapes profunds i extensos permetrà estudiar com es distribueix la matèria fosca i com ha guiat la formació de galàxies i cúmuls galàctics.
Construcció del telescopi Nancy Grace Roman a la NASA.
Cerca d'exoplanetes esmunyedissos
El segon gran àmbit científic de la missió serà la identificació d'exoplanetes: cercarà durant períodes llargs en regions densament poblades i pròximes al centre de la Via Làctia, seguint la lluentor de desenes de milions d'estels.
Quan un estel o un planeta passa quasi exactament per davant d'un altre estel més llunyà, la seua gravetat actua com una lent i amplifica temporalment la llum de l'objecte del fons. Aquest fenomen, anomenat microlent gravitatòria, permetrà al Roman descobrir planetes difícils de detectar mitjançant altres mètodes: mons freds, planetes allunyats dels seus estels i, fins i tot, cossos errants que viatgen per la galàxia sense estar lligats a cap sistema planetari. La NASA espera que Roman trobe al voltant de 2.500 planetes mitjançant aquesta tècnica.
Alta tecnologia òptica
D'altra banda, l'observatori incorpora un coronògraf experimental, capaç de bloquejar la llum d'un estel per a revelar objectes molt més tènues situats al seu voltant. El propòsit principal no serà elaborar un cens massiu de planetes, sinó demostrar les tecnologies d'òptica d'altíssim contrast que podrien utilitzar-se en futures missions destinades a obtenir imatges de planetes similars a la Terra.
L'instrument podrà fotografiar grans exoplanetes i discos de pols amb un nivell de detall fins a mil vegades superior a l'aconseguit anteriorment des de l'espai.
Aquest nou llançament complementarà, per tant, els altres grans observatoris. Mentre que James Webb pot estudiar amb un detall extraordinari objectes individuals, Roman permetrà descobrir i classificar poblacions senceres de galàxies, estels i planetes. Les enormes cartografies identificaran innombrables objectius que posteriorment podran ser examinats amb Webb, Hubble i telescopis terrestres com l'Observatori Vera C. Rubin, a Xile.
Així mateix, encara que no és un dels grans objectius científics, també contribuirà a l'estudi d'objectes compactes. Mitjançant microlents gravitatòries, podrà detectar i mesurar forats negres i estels de neutrons aïllats. Al mateix temps, les observacions repetides del cel permetran identificar fusions d'estels de neutrons, disrupcions d'estels per forats negres i l'activitat de forats negres supermassius.
Un volum de dades sense precedents
Es preveu que la missió principal dure cinc anys, amb la possibilitat de prolongar-la per cinc més. Durant aquest temps, podria mesurar la llum de més de mil milions de galàxies i generar un volum de dades sense precedents per a una missió astrofísica de la NASA. El seu llegat no dependrà únicament de les preguntes per a les quals ha sigut dissenyat. Com va succeir amb Hubble, és probable que molts dels descobriments més importants sorgisquen de fenòmens que encara no hem imaginat.
Per això, el llançament no representa simplement la incorporació d'un altre telescopi a l'espai. Suposa un canvi d'escala: combinar la nitidesa d'un gran observatori espacial amb una visió panoràmica del cel.
Si Hubble ens va ensenyar a contemplar l'univers en profunditat, Roman promet mostrar-nos-en la immensitat amb un detall semblant.
Miguel Ángel Aloy, Catedrático de Astrofísica, Universitat de València
Aquest article es publicà originalment en The Conversation. Llegiu l'original.