Arrakhis: una misión española para desvelar el enigma de la materia oscura: “Hemos roto moldes”
Un observatorio estelar con cuatro telescopios compone la primera misión espacial científica que lidera el país. Su lanzamiento está previsto para 2030
La materia oscura, uno de los mayores enigmas del universo, no es exactamente oscura, sino invisible. Los astrónomos saben que este componente del cosmos tiene que estar ahí por la fuerza de gravedad que ejerce, pero nunca nadie ha conseguido verlo ni atraparlo. Ahora, la Agencia Espacial Europea acaba de aprobar Arrakhis, una misión diseñada para estudiar la materia oscura y entender si es exactamente lo que predice la teoría vigente. Hay una posibilidad de que las cosas no encajen, lo que pondría patas arriba nuestra idea de cómo funciona el universo; un descubrimiento histórico.
El padre científico de Arrakhis es el astrónomo Rafael Guzmán, que llevaba años perfeccionando este proyecto desde la Universidad de Florida, en Estados Unidos, y ahora la lidera desde el Instituto de Física de Cantabria, parte de la Universidad de Cantabria y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas. “Queríamos que esta misión fuera simple, pero que también tuviese una calidad óptica al límite de lo que la física permite”, explica el astrofísico, nacido en Don Benito, Badajoz, hace 62 años.
El resultado es un observatorio espacial que tiene cuatro pequeños telescopios de apenas 15 centímetros de largo. Los dos pares de ojos de Arrakhis se posarán sobre al menos 80 galaxias similares en forma y estructura a la que habitamos los humanos, la Vía Láctea, para observar la luz que emiten en diferentes rangos, desde el ultravioleta al infrarrojo, pasando por el visible. “Hemos roto moldes”, resume Guzmán. “En lugar de irnos a diseños muy complejos, a telescopios muy grandes que serían mucho más costosos, demostramos que con una calidad óptica inmejorable, probada íntegramente en España, se puede realmente competir con las misiones más avanzadas”.
La Agencia Espacial Europea acaba de aprobar definitivamente esta misión científica, que pertenece al tipo F, inicial de fast, rápido en inglés, y que pretende que pase solo una década entre su selección inicial, que sucedió en 2023, y su lanzamiento. El equipo español quiere acortar incluso más y despegar en 2030. Es la primera vez que una misión espacial del programa científico se lidera desde España, que en este proyecto coordina la participación de Suiza, Austria, Bélgica, Noruega, Portugal y Suecia. El presupuesto total es de unos 320 millones de euros. El contratista principal es Satlantis, una empresa con sede en Bilbao.
El origen de esta compañía está en dar media vuelta a la tecnología de observación del espacio para apuntarla hacia la Tierra, explica Guzmán. Así surgió el principal servicio que ofrece: la detección de fugas de gas en explotaciones petroleras. “La detección de gases como metano sigue la misma metodología y la misma implementación tecnológica que usamos los astrónomos para detectar, por ejemplo, hidrógeno en galaxias más allá del grupo local”, detalla. La misma tecnología puede aplicarse también a la alerta temprana de incendios. “Nuestra misión no ideó un caso científico y luego diseñó la cámara, sino que adaptó la cámara existente a los objetivos científicos. Esto ha permitido avanzar muy rápido y que nos eligieran como misión fast”, destaca Guzmán.
Arrakhis es una misión de astrofísica, pero su ángulo de ataque al problema de la materia oscura es casi paleontológico. Según las teorías actuales, las galaxias se forman a lo largo de millones de años a base de ir tragándose sistemas estelares y galaxias enanas que orbitan en torno a ellas. Esas galaxias enanas son destruidas y dejan una estela conocida como corrientes estelares. En la última etapa, el conjunto entra en equilibrio y ese reguero estelar queda marcado de una forma muy débil en el halo galáctico, una descomunal esfera invisible que rodea a la galaxia y que contiene materia oscura, cuya fuerza de gravedad es esencial para que pueda existir. Esas corrientes “son una especie de registro fósil de la historia de la galaxia. Aunque tienen un brillo muy débil, están todavía presentes. Nos permitirían comprobar la predicción de la materia fría oscura sobre la formación de galaxias, de acuerdo con la cual todas las galaxias como la Vía Láctea deberían estar llenas de corrientes estelares”, detalla Guzmán.
La teoría en cuestión se denomina ΛCDM; y es el modelo más aceptado para describir el universo, en su inmensa mayoría desconocido. Lambda, undécima letra del alfabeto griego, representa la energía oscura, que compone el 68% del cosmos y es uno de los mayores enigmas de la física. CDM son las iniciales de cold dark matter, materia oscura y fría, que compone el 27%. Y, por último, la única fracción bien conocida, la materia convencional de la que están hechas todas las cosas visibles, que supone solo el 5% restante.
La misión de la ESA Gaia ha observado corrientes estelares en nuestra propia galaxia, y otros observatorios las han señalado también en Andrómeda. Lo que aportará ahora Arrakhis es un conjunto mucho mayor de avistamientos, en entre 80 y 100 galaxias, y lograr así una medida estadística de la presencia de estos fenómenos íntimamente conectados con la incógnita de la materia oscura.
Es posible que las observaciones confirmen la teoría, aunque lo estimulante —lo único— sería que no lo hicieran. “El modelo actual predice muy bien el comportamiento del universo a gran escala, pero falla en lo referente a los planos de galaxias como la Vía Láctea [esa estructura con forma de disco donde se sitúan la mayor parte de estrellas y planetas, incluido nuestro sistema solar]”, explica el astrofísico. Las teorías son buenas hasta que llega un experimento que las contradice y, si eso pasa, vendría “un cambio radical” que obligaría a cambiar las teorías, concluye el científico.
Tras su despegue probablemente desde el puerto espacial europeo de Guayana Francesa, Arrakhis se situará en órbita de la Tierra a una distancia de unos 800 kilómetros de la superficie terrestre. Tendrá tres años de operación oficial y una posible ampliación de tiempo, si todo va bien.
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