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Telescopio Roman de la NASA buscará acumulaciones de materia oscura
Algunos de los detalles más refinados y pequeños del universo —los espacios entre grupos alargados de estrellas— pronto podrían ayudar a los astrónomos a revelar la materia oscura con mayor detalle que nunca.
Tras el lanzamiento del telescopio espacial Nancy Grace Roman, los astrónomos utilizarán sus vastas imágenes de alta definición para detectar por primera vez muchas más corrientes de marea galáctica —y potencialmente los espacios vacíos que viajan con ellas— en las galaxias cercanas. Una de las principales candidatas es nuestra vecina, la galaxia de Andrómeda, que aparece en la ilustración de arriba. Photo: NASA, Joseph Olmsted (STScI)
Después del lanzamiento del telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, previsto para mayo de 2027, los investigadores utilizarán sus imágenes para explorar lo que existe entre los rizos curvos de las estrellas que son expulsadas de los cúmulos globulares.
Específicamente, se centrarán en las corrientes de marea provenientes de los cúmulos globulares que orbitan nuestra vecina galaxia de Andrómeda.
Su objetivo es identificar un mayor número de ejemplos de estas corrientes de marea, examinar los espacios entre las estrellas e, idealmente, determinar las propiedades concretas de la materia oscura.
Las corrientes de los cúmulos globulares son como cintas que se agitan en el cosmos, viajando por delante y por detrás de los cúmulos globulares donde se originaron estas corrientes a lo largo de sus órbitas. Sus longitudes en nuestra galaxia, la Vía Láctea, varían enormemente.
Las corrientes estelares muy cortas son relativamente jóvenes, mientras que las que envuelven completamente una galaxia pueden ser casi tan antiguas como el universo. Una corriente que envuelve por completo la galaxia de Andrómeda podría tener más de 300.000 años luz de largo, pero menos de 3.000 años luz de ancho.
Con el telescopio Roman, los astrónomos podrán buscar por primera vez las corrientes estelares de los cúmulos globulares en las galaxias cercanas.
El instrumento de campo amplio de Roman tiene 18 detectores que producirán imágenes 200 veces más grandes que la cámara de infrarrojo cercano del telescopio espacial Hubble, con una resolución ligeramente mayor.
“Roman podrá captar una inmensa imagen panorámica de la galaxia de Andrómeda, lo que simplemente no es posible con ningún otro telescopio”, comentó Christian Aganze, autor principal de un artículo reciente sobre este tema y postdoctorado de la Universidad de Stanford en California. “También proyectamos que Roman será capaz de detectar estrellas individualmente”.
La materia oscura, la cual muchos suponen que es una partícula, aún no se puede observar directamente, porque no emite, refleja, refracta ni absorbe la luz. Si no podemos verla, ¿cómo sabemos que está ahí?
“Vemos el efecto de la materia oscura en las galaxias”, aclaró Aganze.
“Por ejemplo, cuando hacemos un modelo de cómo rotan las galaxias, necesitamos masa adicional para explicar su rotación. La materia oscura puede proporcionar esa masa faltante”.
Todas las galaxias, incluida la Vía Láctea, están rodeadas por un halo de materia oscura.
A medida que los astrónomos aprenden más acerca de la naturaleza de la materia oscura, pueden encontrar evidencia de que el halo de una galaxia también puede contener una gran cantidad de subhalos de materia oscura más pequeños, que son predichos por los modelos.
“Probablemente estos halos son más o menos esféricos, pero actualmente no se conoce su densidad, tamaño e incluso si existen”, explicó Tjitske Starkenburg, coautora y profesora asistente de investigación en la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois.
Aganze y Starkenburg estiman que Roman transmitirá de forma eficaz los datos que necesiten dentro de las galaxias cercanas —lo que requiere solo un total de una hora— y que estas observaciones podrían ser captadas con el Sondeo de Área Amplia en las Latitudes Altas de Roman.
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