Astrónomos de la UNAM participan en el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman con herramientas de IA para estudiar la materia oscura

Un grupo de científicos del Instituto de Astronomía de la UNAM y de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí participará en investigaciones vinculadas con el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman, mediante el desarrollo de herramientas de inteligencia artificial para estudiar la materia oscura.

El equipo, coordinado por Octavio Valenzuela Tijerino, investigador del Instituto de Astronomía, contribuirá a interpretar los datos del observatorio de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA). El telescopio fue lanzado con éxito el 30 de agosto de 2026, de acuerdo con la agencia estadounidense.

Según la información difundida por Gaceta UNAM, la colaboración mexicana analizará las distorsiones que aparecen en imágenes de galaxias para obtener pistas sobre la distribución y naturaleza de esa materia invisible. El proyecto reúne a investigadores y estudiantes de posgrado que buscan aprovechar las capacidades del nuevo instrumento para explorar uno de los grandes enigmas de la astronomía.

¿Cómo utilizarán inteligencia artificial para estudiar la materia oscura?

La participación del equipo se desarrolla en la investigación denominada “The Roman Data Challenge for Dark Matter Substructure with Galaxy-Galaxy Strong Gravitational Lenses”. Su contribución consiste en crear herramientas de inteligencia artificial que ayuden a interpretar los datos del telescopio.

El objetivo es acotar las posibles características de la materia oscura mediante el análisis de su subestructura, es decir, de la forma en que se distribuye y forma agrupaciones a escalas pequeñas. Para ello, los científicos estudiarán detalles o texturas presentes en imágenes de anillos y arcos producidos por lentes gravitacionales a escala de galaxias.

Octavio Valenzuela Tijerino explicó que la materia oscura no emite, absorbe ni refleja luz. Su presencia se reconoce por el efecto de su gravedad sobre los objetos visibles y se estima que representa aproximadamente 85 % de toda la materia del universo.

Ese porcentaje corresponde a la materia, por lo que no debe confundirse con la totalidad del contenido del cosmos, que también incluye la energía oscura.

La colaboración buscará aprovechar las imágenes del Nancy Grace Roman para reconocer señales que permitan comprender mejor cómo se organiza este componente invisible. Las herramientas de IA contribuirán al análisis de los datos; las conclusiones científicas dependerán de la interpretación de esas señales y de su comparación con las explicaciones sobre la materia oscura.

¿Qué son las lentes gravitacionales y qué revelan sobre las galaxias?

Las lentes gravitacionales se producen cuando un objeto muy masivo, como una galaxia, un cúmulo de galaxias o una estrella, deforma el espacio-tiempo. La luz procedente de objetos situados detrás atraviesa esa región y su trayectoria se desvía.

Como resultado, los astrónomos pueden recibir imágenes distorsionadas o múltiples de una misma fuente. En determinadas condiciones, esas imágenes adquieren formas de arcos o anillos, cuyos detalles aportan información sobre la masa responsable de la desviación.

Regina Ramírez Ibáñez, estudiante de maestría en el Posgrado de Astrofísica de la UNAM, explicó que es posible medir la separación angular de las imágenes e inferir la distribución de materia que produjo la distorsión.

Este fenómeno permite estudiar propiedades que no se obtienen únicamente al observar la luz emitida por una galaxia. Entre sus aplicaciones se encuentran:

• Estimar la masa de los objetos astronómicos.
• Elaborar mapas de la distribución de materia visible y materia oscura.
• Analizar la estructura de las galaxias y otras agrupaciones cósmicas.
• Realizar pruebas sobre las explicaciones de la gravedad.

Por su parte, Juan de Dios Rojas Olvera, estudiante de doctorado del mismo posgrado, señaló que las imágenes de lentes gravitacionales pueden ofrecer información tanto sobre la masa de una galaxia como sobre la naturaleza de la materia oscura, al mostrar las estructuras que esta puede formar a pequeñas escalas.

Nancy Grace Roman tendrá una mirada mucho más amplia que Hubble

Una de las principales capacidades del Telescopio Espacial Nancy Grace Roman será la elaboración de mapas extensos y detallados del cielo, explicó José Antonio de Diego Onsurbe, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM.

Su instrumento principal, el Wide Field Instrument (WFI), registrará en una sola exposición un campo de visión alrededor de 100 veces mayor que el del Telescopio Espacial Hubble. Esta capacidad permitirá medir la luz de aproximadamente mil millones de galaxias a lo largo de su vida útil.

De acuerdo con el especialista, el observatorio combinará imágenes de gran detalle con una cobertura amplia. Así, los investigadores podrán pasar del estudio de unos cuantos objetos excepcionales a la comparación de grandes poblaciones de galaxias, estrellas y planetas.

La observación uniforme de cientos de millones de galaxias permitirá convertir pequeñas distorsiones y patrones de agrupamiento en pistas sobre el universo oscuro. Además, sus datos complementarán los obtenidos por el satélite Euclid y el Observatorio Rubin, ubicado en tierra.

El telescopio también generará un archivo público de datos que podrá utilizarse en distintas áreas de la astronomía, más allá de las investigaciones sobre materia y energía oscuras.

El telescopio también estudiará exoplanetas

El observatorio lleva el nombre de Nancy Grace Roman, primera astrónoma jefe de la NASA, reconocida por su papel en el desarrollo del Telescopio Espacial Hubble.

Además de investigar el universo oscuro, la misión contribuirá al estudio de los exoplanetas, como se conoce a los planetas que se encuentran fuera de nuestro Sistema Solar, y de los discos donde se forman sistemas planetarios.

Entre sus instrumentos incluye un coronógrafo, un sistema que bloquea la luz de una estrella para facilitar la observación de objetos cercanos a ella. José Antonio de Diego Onsurbe describió su funcionamiento como un pequeño eclipse artificial.

La misión también contempla observaciones relacionadas con tránsitos, cuando un cuerpo pasa por delante de otro desde la perspectiva del observador, y con espectroscopía, técnica que descompone la luz en distintas longitudes de onda.

Con estas capacidades, el Nancy Grace Roman buscará ampliar el conocimiento sobre los sistemas planetarios de la Vía Láctea, la energía oscura y la astrofísica infrarroja. La aportación del equipo mexicano se concentrará en desarrollar herramientas para que las imágenes de lentes gravitacionales ayuden a esclarecer cómo se distribuye y qué propiedades tiene la materia oscura.