- Analizarán con lentes gravitacionales la materia oscura del universo
Un grupo de científicos del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM y de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, coordinado por Octavio Valenzuela Tijerino, investigador del IA, realizará estudios con ayuda del Telescopio Espacial Nancy Grace Roman, lanzado con éxito al espacio el pasado 30 de agosto por la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) de Estados Unidos.
En la investigación The Roman Data Challenge for Dark Matter Substructure with Galaxy-Galaxy Strong Gravitational Lenses el equipo mexicano contribuye a desarrollar herramientas de inteligencia artificial para interpretar los datos del Roman.
El propósito es analizar la materia oscura, una masa invisible en el cosmos que no emite, absorbe ni refleja luz, pero cuya presencia se conoce por su efecto de gravedad sobre los objetos visibles, y la cual se estima constituye 85 por ciento de toda la materia en el universo, explicó Valenzuela Tijerino.
Esta colaboración busca restringir la naturaleza de la materia oscura a través de la subestructura o textura en las imágenes de anillos y arcos generadas por el fenómeno de lente gravitacional a escala de galaxias.
De vanguardia internacional, los universitarios utilizarán en su trabajo lentes gravitacionales, fenómenos en los cuales un objeto muy masivo (como una galaxia, un cúmulo de galaxias o una estrella) produce una deformación en el espacio-tiempo, por lo cual objetos que están detrás de ellos pasan a través del espacio modificado.
Nos llegan imágenes con distorsión y multiplicidad, con un ángulo de separación, pero somos capaces de medir éste e inferir cuál fue la distribución de materia que pudo distorsionar el espacio, detalló Regina Ramírez Ibáñez, estudiante de maestría en el Posgrado de Astrofísica de la Universidad Nacional.
Agregó que el efecto de lente gravitacional desvía la trayectoria de los rayos de luz, permite pesar los objetos astronómicos y hacer cartografías de la masa total de las estructuras en el universo (tanto bariónica como oscura, o alternativamente pruebas a la gravedad).
Equipos complementarios
José Antonio de Diego Onsurbe, investigador del IA, destacó que el Telescopio Espacial Roman elaborará mapas enormes y detallados del cielo. Su instrumento principal, el Wide Field Instrument (WFI), registra en una sola exposición un campo alrededor de 100 veces mayor que el Telescopio Espacial Hubble, con una resolución comparable.
Con su cámara para cartografiar el universo, su gran mapa celeste combinará imágenes tan detalladas como las del Hubble con una mirada más amplia para estudiar cientos de millones de galaxias de manera uniforme y convertir pequeñas distorsiones y agrupamientos en pistas sobre el universo oscuro complementando esfuerzos como el satélite Euclid y el Observatorio Rubin en tierra.
“Son equipos complementarios. La combinación de un campo pequeño (el del Hubble) con uno mucho más amplio (el del Roman) permite pasar de estudiar unos pocos objetos excepcionales a comparar poblaciones inmensas de galaxias, estrellas y planetas. Roman buscará señales indirectas de materia y energía oscuras, realizará un censo de exoplanetas y producirá un archivo público útil para muchas áreas de la astronomía”, enfatizó.
El telescopio, prosiguió, usará desde tránsitos (paso de un cuerpo celeste por delante de otro más grande a partir del punto de vista del observador) hasta espectroscopía (técnica que descompone la luz y otras radiaciones en colores o longitudes de onda) para detectar planetas extrasolares. “Para eso tiene un coronógrafo, sistema que bloquea la luz de la estrella y permite ver el efecto de los planetas alrededor de las estrellas, como un pequeño eclipse artificial”.
Características del Roman
El nuevo instrumento lleva el nombre de la primera astrónoma jefe de la NASA, conocida como la “madre del Telescopio Espacial Hubble”. El equipo tiene un campo de visión al menos 100 veces mayor que el del Hubble, lo que le permitirá medir la luz de mil millones de galaxias a lo largo de su vida útil.
También podrá bloquear la luz estelar para observar directamente exoplanetas (planetas fuera de nuestro Sistema Solar) y discos de formación planetaria, completar un censo estadístico de los sistemas planetarios de la Vía Láctea y resolver cuestiones fundamentales en los campos de la energía oscura, los exoplanetas y la astrofísica infrarroja.
“Al estudiar estructuras como los lentes gravitacionales generados por una galaxia, podemos tener información sobre su masa pero también de la naturaleza de la materia oscura al analizar, a través de imágenes de lentes gravitacionales, la estructura que esta materia oscura es capaz de formar a escalas pequeñas”, comentó Juan de Dios Rojas Olvera, estudiante de doctorado en el posgrado de Astrofísica de esta casa de estudios.
