El telescopio Roman promete una nueva era de exploración cósmica

La década de 1980 fue tan estimulante como desconcertante para quienes intentaban comprender la naturaleza del espacio y el tiempo. Los astrónomos sabían que el universo era vasto y estaba en expansión, pero seguían sin resolverse misterios fundamentales. Desconocían, por ejemplo, cuándo o cómo se originó el universo, ni de qué estaba compuesto en su mayor parte. Los mundos más allá de nuestro sistema solar estaban, en gran medida, fuera de nuestro alcance, relegados a la imaginación de los científicos.

Entonces la NASA lanzó su primera gran flota de observatorios, comenzando con el telescopio espacial Hubble en 1990. Y los cielos fueron vistos bajo una nueva luz.

"Ahora lo damos por sentado", dijo Michael Turner, un cosmólogo de la Universidad de Chicago. Pero "fue audaz poner un telescopio en el espacio", comentó. "Intentaban alcanzar las estrellas, literalmente".

El domingo, la NASA planea extender aún más ese alcance con el lanzamiento de su telescopio espacial Nancy Grace Roman, el cual promete trazar una vista del universo tan amplia y tan profunda que se necesitarían más de medio millón de televisores de alta definición para mostrar una sola imagen completa. Con una mirada hasta mil veces más rápida y al menos cien veces más amplia que la del Hubble, el Roman utilizará su nítida visión infrarroja para captar miles de millones de galaxias y estrellas, así como para descubrir un estimado de 100.000 nuevos exoplanetas.

Los astrónomos usarán estos datos para arrojar luz sobre la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura, dos entidades misteriosas que conforman alrededor del 95 por ciento del universo, y para completar el censo de planetas en nuestra Vía Láctea. Parte del atractivo también reside en cualquier "incógnita desconocida" que el Roman pueda descubrir.

Al igual que los que lo precedieron, el Roman está equipado con "nuevas capacidades fundamentales que van a abrir un nuevo espacio de descubrimiento", dijo Julie McEnery, quien lidera el equipo científico del Roman. "Y ese espacio de descubrimiento ha dado frutos en cada ocasión".

Las ideas para poner un telescopio en el espacio surgieron durante la primera mitad del siglo XX. Los astrónomos descubrían mucho sobre las estrellas desde observatorios en tierra cada vez más grandes, pero se veían limitados por el velo de la atmósfera terrestre, que distorsiona y bloquea muchas longitudes de onda de la luz. En el espacio, sin embargo, la luz podría recolectarse a lo largo de todo el espectro electromagnético.

"Fue una enorme expansión de lo que los astrónomos podían aspirar a examinar", dijo Robert Smith, un historiador del espacio en la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá.

La NASA comenzó a experimentar con observatorios astronómicos en órbita a la par de su programa Apolo en la década de 1960, y para finales de la década siguiente, el Congreso había aprobado el financiamiento para lo que se llegaría a conocer como el telescopio espacial Hubble. Eso se debió en gran parte a los esfuerzos de Nancy Grace Roman, la primera astrónoma jefa de la NASA, quien desempeñó un papel fundamental en la construcción del programa de astronomía espacial de la agencia.

Pero el Hubble era solo un tipo de telescopio que la NASA planeaba lanzar al espacio. La agencia impulsaba más proyectos, que en conjunto podrían explorar el universo a través de longitudes de onda infrarrojas, visibles, ultravioletas, de rayos X y de rayos gamma.

Un colorido informe publicado por la NASA en 1986 abogaba por una flota de grandes observatorios que permitiría a los astrónomos viajar entre las estrellas y aprender sobre el nacimiento y el destino de nuestro universo, sobre cómo crecen las estrellas y las galaxias, la prevalencia de los agujeros negros y si la vida era exclusiva de la Tierra.

"Si tenemos éxito, dejaremos un legado que nos posicionará junto a las grandes civilizaciones del pasado", se leía en el informe.

Cuatro años después, la NASA lanzó el Hubble. Luego vinieron el Observatorio de Rayos Gamma Compton en 1991, el Observatorio de Rayos X Chandra en 1999 y el telescopio espacial Spitzer en 2003.

"Todos tienen sus propias historias", dijo John Mather, un astrofísico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "Y todos nos dieron grandes sorpresas".

En conjunto, estos observatorios transformaron la percepción de la humanidad sobre el universo. El Hubble proporcionó una medición precisa de qué tan rápido se expande el cosmos hacia el exterior, lo que ayudó a los científicos a calcular su edad. (La estimación que tenemos en la actualidad es de 13.8 millardos de años).

Los telescopios han detectado agujeros negros en todo el cosmos, incluidos algunos masivos en el corazón de galaxias como la nuestra, y han registrado algunos de los eventos más violentos y energéticos de la naturaleza. También han ampliado el conocimiento sobre la existencia y las características de planetas más allá de nuestro sistema solar.

Los grandes observatorios de la NASA se convirtieron en los precursores de una serie de otros telescopios lanzados por la agencia, incluido el Kepler, que elevó el número de exoplanetas conocidos a miles, y el James Webb, que ha escudriñado hasta casi el principio de los tiempos, cuando las semillas de las primeras galaxias apenas comenzaban a brotar.

En el cosmos hay más de lo que percibe el ojo humano, y los telescopios espaciales han permitido a los científicos observar las partes que de otro modo no podrían ver. Se han respondido muchas preguntas sobre cómo empezó, cómo maduró y en qué consiste.

Pero a pesar de esa visión más amplia, o en cierto modo a causa de ella, el universo solo se ha vuelto más extraño.

Desde entonces, los científicos han descubierto que la expansión cósmica no es constante, sino que se acelera con el tiempo, impulsada por una fuerza repulsiva llamada energía oscura. (Un resultado más reciente hace pensar, de forma aún más misteriosa, que el comportamiento de esta fuerza podría fluctuar con el tiempo). Y aunque han precisado una medición de qué tan rápido ocurre esta expansión, unos cálculos más recientes que utilizan otra técnica han arrojado un resultado diferente.

Esos valores discrepan en alrededor de un 9 por ciento, una discrepancia aparentemente pequeña que tiene consecuencias asombrosas para la comprensión de los científicos sobre la historia del cosmos, así como su destino final.

La materia oscura también sigue sin ser detectada de manera directa, décadas después de que los astrónomos confirmaran su existencia. Esa sustancia invisible, que se cree que impulsa los movimientos de las galaxias y moldea la estructura misma del universo, permanece fuera de nuestro alcance.

Y aunque se han encontrado más de 6000 exoplanetas, no se ha hallado vida en otros lugares.

El Roman se unirá a una flota de telescopios de próxima generación --más grandes, más rápidos, con una resolución más nítida y mayor precisión que sus predecesores-- que ya intentan abordar estas cuestiones, aunque todos miran con ojos ligeramente diferentes. Además de ser el telescopio más reciente de la NASA, es parte de un linaje de observatorios en tierra y en el espacio que han captado franjas más amplias del cielo, sin un objetivo específico en mente.

Dicho sondeo permitirá a los astrónomos usar los datos del Roman para explorar el interior de las estrellas, brillantes torrentes galácticos, agujeros negros voraces y otros fenómenos exóticos que acechan en la oscuridad.

"Cuando se lance, va a hacer cosas que actualmente son imposibles", dijo sobre el Roman Shawn Domagal-Goldman, director de la División de Astrofísica de la NASA, en una conferencia de prensa en julio. "En muchos sentidos, el objetivo astronómico que el Roman persigue, el que está diseñado para estudiar, es el universo mismo".

Katrina Miller es reportera de ciencia para el Times radicada en Chicago. Obtuvo un doctorado en física por la Universidad de Chicago.