Nancy Grace Roman, el telescopio que observará mil millones de galaxias para resolver los misterios del universo

Un cohete Falcon Heavy despegó el domingo por la tarde desde la costa de Florida llevando consigo uno de los instrumentos más ambiciosos jamás construidos: el telescopio espacial Nancy Grace Roman, la próxima gran apuesta de la NASA para desentrañar los misterios fundamentales del universo. El lanzamiento, previsto para las 13:26 hora peninsular española, marcaba el comienzo de una misión que promete revolucionar nuestra comprensión del cosmos, aunque las condiciones meteorológicas habían dejado un margen de incertidumbre hasta el último momento.

Lo que hace al Roman verdaderamente singular no es que vea más lejos que sus predecesores, sino que ve mucho más. Su espejo principal mide 2,4 metros, exactamente el mismo tamaño que el del legendario Hubble, y su resolución es comparable. Pero allí terminan las similitudes. El campo de visión del Roman es al menos cien veces mayor que el del Hubble, lo que significa que una sola de sus imágenes contiene tanto detalle como cien fotografías del Hubble juntas. Para dimensionar esta capacidad, los responsables de la misión han recurrido a comparaciones gráficas: no existe pantalla en el mundo lo suficientemente grande para mostrar una imagen completa del Roman, o dicho de otra forma, equivaldría a alinear 500.000 televisores 4K en fila. Una vez operativo, el telescopio generará aproximadamente 500 terabytes de datos cada año, una cantidad que supera todo lo que el Hubble ha acumulado en sus 35 años de funcionamiento.

La verdadera revolución del Roman radica en su enfoque. Mientras que el Hubble y el James Webb buscan ver con gran detalle en áreas pequeñas del cielo, el Roman actúa como un instrumento de sondeo de gran amplitud. Operará desde el punto de Lagrange L2, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, el mismo lugar donde reside el James Webb. Desde allí, cubrirá más de 5.000 grados cuadrados del cielo, aproximadamente el 12 por ciento del total, capturando más de mil millones de galaxias en año y medio. Esta capacidad de observación sin precedentes permitirá a los científicos abordar las dos preguntas más profundas de la astrofísica moderna: qué es la materia oscura y qué es la energía oscura. Juntas, estas dos entidades desconocidas constituyen el 95 por ciento de todo lo que existe en el universo, mientras que la materia y la energía que conocemos representan apenas el 5 por ciento restante.

Para resolver estos misterios, Roman empleará dos técnicas complementarias. La primera es la lente gravitacional débil: cuando la luz de galaxias lejanas viaja hacia nosotros, su trayectoria se curva ligeramente al atravesar estructuras de materia oscura invisible. Comparando estas distorsiones en millones de galaxias, los científicos pueden reconstruir un mapa invisible de la materia oscura que conecta y envuelve las galaxias visibles. La segunda técnica consiste en la búsqueda de decenas de miles de supernovas, que servirán para medir con precisión la velocidad de expansión del universo en diferentes épocas de su historia. La combinación de ambas técnicas debería permitir medir la evolución de la energía oscura con una precisión diez veces mayor que la actual. Esta precisión es urgente porque en los últimos años han surgido tres anomalías incómodas en el modelo cosmológico estándar: el universo parece expandirse más rápido de lo predicho, la materia está distribuida de forma más uniforme de lo esperado, e instrumentos como DESI en Arizona han encontrado indicios de que la energía oscura podría estar debilitándose con el tiempo.

Buena parte de esa precisión depende de un componente del que rara vez se habla: el Sensor de Guiado Fino, un instrumento que permite apuntar con exactitud extraordinaria a una zona del cielo y mantener el telescopio completamente estable. En el caso del Roman, el sistema es más sofisticado que en el Hubble o el Webb. Mientras que el Webb se guía por una sola estrella de referencia, el Roman utiliza 18 cámaras distintas, cada una con su propia estrella de referencia. Además, por primera vez en una misión de este tipo, el sistema se guiará no solo por estrellas, sino también por espectros, dispersando la luz de una estrella en una línea y utilizándola como referencia. Estos ajustes ocurren cuatro veces cada segundo, corrigiendo movimientos minúsculos pero críticos para mantener la estabilidad necesaria.

Más allá de los misterios cósmicos fundamentales, el Roman tiene un segundo objetivo ambicioso: la búsqueda de exoplanetas. La NASA espera que la misión descubra aproximadamente 100.000 planetas nuevos, comparado con los poco más de 6.000 confirmados en toda la historia de la astronomía. La mayoría se detectarán mediante el método de tránsito, observando la pequeña caída de luz cuando un planeta pasa frente a su estrella. Pero el Roman añadirá una técnica adicional: la microlente gravitacional, que aprovecha el hecho de que cuando dos estrellas se alinean, la luz de la más lejana se magnifica por la gravedad de la que está en primer plano. Si esta última tiene un planeta, su gravedad deja una firma adicional en esa magnificación. Gracias a esta técnica, el Roman podrá detectar mundos con menos masa que Mercurio e incluso planetas huérfanos que vagan por el espacio sin estrella propia, ayudando a los astrónomos a comprender cuán común o rara es una arquitectura planetaria como la de nuestro sistema solar.

El telescopio lleva el nombre de Nancy Grace Roman, la primera jefa de Astronomía de la NASA y la primera mujer en ocupar un puesto ejecutivo en la agencia, apenas seis meses después de su fundación en 1959. Roman fue la principal impulsora de que el Congreso estadounidense aprobara la construcción del telescopio espacial Hubble, y llegó a instruir personalmente al astronauta Buzz Aldrin sobre objetos celestes antes del viaje en el que pisaría la Luna. Aunque la Universidad de Chicago le había negado una plaza fija por ser mujer, en la NASA encontró el espacio para dejar un legado duradero.

Una sorpresa adicional ha surgido recientemente. Un estudio publicado este año por investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore sugiere que la precisión extrema del Roman podría permitir detectar y calcular la masa de estrellas de neutrones aisladas, objetos que hasta ahora han sido casi imposibles de pesar porque no emiten luz detectable con las técnicas convencionales. Este descubrimiento inesperado ilustra una verdad que los responsables de la misión repiten constantemente: los mejores hallazgos de un observatorio nuevo no suelen ser los que se buscaban, sino los que nadie había previsto. El telescopio comenzará a trabajar durante su viaje de tres meses hacia su destino final, y las primeras imágenes científicas oficiales llegarán alrededor del año nuevo. Los datos estarán disponibles para toda la comunidad científica y para estudiantes, sin ningún período de exclusividad.