08 May El telescopio espacial SPHEREx comienza a cartografiar el cielo

El telescopio espacial SPHEREx de la NASA comienza su misión científica capturando todo el cielo en 102 longitudes de onda infrarroja para crear un mapa 3D del Universo sin precedentes.

Después de semanas de preparación, el telescopio espacial SPHEREx de la NASA ha comenzado oficialmente su misión científica. SPHEREx tomará miles de imágenes cada día durante dos años, creando un detallado mapa tridimensional del cosmos.

Este ambicioso proyecto busca responder grandes preguntas sobre los orígenes del Universo, la evolución de las galaxias y la presencia de ingredientes esenciales para la vida en la Vía Láctea.

Comienza una misión única para cartografiar el Universo

Lanzado el 11 de marzo, el telescopio espacial SPHEREx de la NASA ha pasado las últimas seis semanas realizando comprobaciones, calibraciones y otras actividades para asegurar su correcto funcionamiento.

SPHEREx está ahora cartografiando todo el cielo, no solo una gran parte de él, para trazar en 3D las posiciones de cientos de millones de galaxias y responder a grandes interrogantes sobre el Universo.

El 1 de mayo la nave espacial inició sus operaciones científicas regulares, consistentes en capturar unas 3.600 imágenes diarias durante los próximos dos años.

De este modo, SPHEREx ofrecerá nuevos conocimientos sobre los orígenes del Universo, las galaxias y los ingredientes para la vida en la Vía Láctea.

“Gracias al arduo trabajo de los equipos de la NASA, la industria y el mundo académico que construyeron esta misión, el telescopio espacial SPHEREx está funcionando tal como esperábamos y generará mapas del cielo completo como nunca antes se habían obtenido”, afirma Shawn Domagal-Goldman, director interino de la División de Astrofísica en la sede de la NASA en Washington.

“Este nuevo observatorio se suma al conjunto de misiones espaciales de sondeo astrofísico que preceden al lanzamiento del Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA. Junto a estas otras misiones, el telescopio espacial SPHEREx desempeñará un papel clave en la respuesta a las grandes preguntas sobre el Universo que abordamos diariamente en la NASA”.

Una observación integral desde la órbita terrestre

Desde su posición en órbita terrestre, el telescopio espacial SPHEREx observa la oscuridad, apuntando lejos de la Tierra y del Sol. El observatorio completará más de 11 mil órbitas durante sus 25 meses previstos de operaciones, rodeando la Tierra unas 14,5 veces al día.

SPHEREx orbita de norte a sur, pasando sobre los polos, y cada día captura imágenes de una franja circular del cielo. A medida que transcurren los días y la Tierra se desplaza alrededor del Sol, el campo de visión de SPHEREx también se desplaza.

De este modo, al cabo de seis meses habrá observado el espacio en todas las direcciones.

Cuando SPHEREx toma una imagen del cielo, la luz se dirige a la vez a seis detectores que generan imágenes en diferentes longitudes de onda. Estos conjuntos de seis imágenes se denominan exposiciones, y el telescopio espacial SPHEREx realiza unas 600 por día.

Tras completar una exposición, el observatorio cambia de posición, ya que ni los espejos ni los detectores se mueven como en otros telescopios. En lugar de utilizar propulsores, SPHEREx se orienta mediante un sistema de «ruedas de reacción» que giran dentro de la nave.

Hacia el conocimiento del Universo primitivo y los ingredientes para la vida

Cientos de miles de imágenes del telescopio espacial SPHEREx se entrelazarán digitalmente para crear cuatro mapas completos del cielo en dos años.

Al cartografiar el cielo entero, la misión ofrecerá nuevos conocimientos sobre lo que ocurrió en la primera fracción de segundo tras el Big Bang. En ese brevísimo instante, un evento denominado inflación cósmica provocó que el Universo se expandiera un trillón de trillones de veces.

“Vamos a estudiar lo que ocurrió a las menores escalas del Universo primitivo observando el Universo moderno a las mayores escalas”, explica Jim Fanson, director del proyecto en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en el sur de California. “Creo que hay algo poético en ello”.

La inflación cósmica influyó sutilmente en la distribución de la materia en el Universo, y las pistas sobre cómo pudo ocurrir este evento están grabadas en las posiciones de las galaxias.

Cuando comenzó la inflación, el Universo era más pequeño que un átomo, pero las propiedades de aquel Universo primitivo se expandieron y aún influyen en lo que vemos hoy.

Ningún otro evento o proceso conocido involucra la cantidad de energía necesaria para provocar la inflación cósmica, por lo que estudiarla representa una oportunidad única para comprender más profundamente cómo funciona nuestro Universo.

“Algunos llevamos 12 años trabajando para alcanzar este objetivo”, comenta Jamie Bock, investigador principal de la misión en Caltech y JPL. “El rendimiento del instrumento es tan bueno como esperábamos. Esto significa que podremos realizar toda la ciencia extraordinaria que hemos planificado, e incluso lograr descubrimientos inesperados”.

Tecnología espectroscópica para estudiar el cielo en 102 colores

El telescopio espacial SPHEREx no será el primero en cartografiar el cielo completo, pero sí será el primero en hacerlo en tantos colores. SPHEREx observa 102 longitudes de onda, o colores, de luz infrarroja, imperceptibles para el ojo humano.

Mediante espectroscopía, el telescopio separa la luz en longitudes de onda, de forma similar a como un prisma genera un arcoíris a partir de la luz solar, revelando así una gran cantidad de información sobre las fuentes cósmicas.

Por ejemplo, la espectroscopía puede utilizarse para determinar la distancia a una galaxia lejana, información que permite convertir un mapa 2D de galaxias en uno tridimensional.

Esta técnica también permitirá a la misión medir el resplandor colectivo de todas las galaxias que han existido y ver cómo ha cambiado con el tiempo cósmico.

Además, la espectroscopía puede revelar la composición de los objetos. Gracias a esta capacidad, el telescopio espacial SPHEREx busca agua y otros ingredientes esenciales para la vida en distintos sistemas de nuestra galaxia.

Se piensa que el agua de los océanos terrestres tiene su origen en moléculas de agua congeladas adheridas al polvo de la nube interestelar donde se formó el Sol.

SPHEREx realizará más de 9 millones de observaciones de nubes interestelares en la Vía Láctea, cartografiando estos materiales a lo largo de toda la galaxia.

De este modo, SPHEREx ayudará a los científicos a comprender cómo distintas condiciones pueden afectar a la química que produjo muchos de los compuestos que hoy se encuentran en la Tierra.

Fuente: NASA’s SPHEREx Space Telescope Begins Capturing Entire Sky