Un satélite español para estudiar la materia oscura

La primera misión de la ESA para estudiar la materia oscura será liderada desde España.

La Agencia Europea del Espacio (ESA) ha aprobado oficialmente la selección de la misión ARRAKIHS, la primera misión del Programa Científico de la ESA liderada desde España, con el objetivo de que sea lanzada en 2030. En concreto, la misión está coordinada desde el Instituto de Física de Cantabria (IFCA), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Cantabria (UC).

Su principal objetivo es el estudio de la materia oscura del universo que, de acuerdo con diferentes observables cosmológicos, podría ser hasta cinco veces más abundante que la materia ordinaria. Debido a sus propiedades, su detección directa es muy compleja y, por ahora, solo somos conscientes de su existencia a través de sus efectos gravitatorios.

Son precisamente estos efectos sobre los satélites que orbitan en el halo de galaxias como nuestra Vía Láctea, los que ARRAKIHS podrá descubrir y caracterizar para poder desvelar la naturaleza de la materia oscura.

ARRAKIHS tomará imágenes de unas cien galaxias cercanas y sus alrededores, utilizando innovadores conjuntos binoculares gemelos de pequeños telescopios, para caracterizar el número y la naturaleza de las galaxias enanas de baja masa y las corrientes estelares en su vecindad. 

Este estudio, en longitudes de onda visibles e infrarrojas, superará con creces lo que actualmente es posible con telescopios terrestres y brindará la posibilidad de realizar pruebas de la llamada cosmología ACDM, además de producir un conjunto de datos de valor heredado significativo.

Este estudio dará como resultado un catálogo único en su tipo de imágenes extragalácticas de SB ultrabaja para una muestra de volumen y masa limitada de galaxias como la Vía Láctea en el universo cercano. 

"La comunidad de la ciencia espacial ha vuelto a demostrar su capacidad para proponer misiones imaginativas e innovadoras para abordar cuestiones interesantes de la ciencia espacial, dentro de las condiciones límite de las misiones rápidas", afirma Günther Hasinger, Director de Ciencias de la ESA.

ARRAKIHS es una misión 'rápida' o clase F. El 'rápido' se refiere al tiempo de implementación, con una duración total de desarrollo desde la selección hasta la preparación para el lanzamiento de menos de 10 años. Las misiones de clase F están dirigidas por la ESA.

Las misiones rápidas desempeñan un papel importante al proporcionar flexibilidad en el Programa Científico, lo que permite a la comunidad científica responder a las oportunidades que surgen de los descubrimientos o avances recientes en la ciencia espacial o los avances tecnológicos.

"Nuestra nueva misión rápida aborda la necesidad de imágenes profundas en una gran muestra de galaxias cercanas para descifrar algunas de las ideas sobre cómo se forman y evolucionan las estructuras galácticas. ARRAKIHS es un complemento bienvenido para los próximos grandes observatorios espaciales, como el Euclid de la ESA y Telescopio espacial romano de la NASA" explica Hasinger.

El Euclid es una misión de exploración espacial dedicada a investigar el origen de la expansión acelerada del Universo y la naturaleza de la energía oscura, la materia oscura y la gravedad. Euclid caracterizará las firmas de la energía oscura en la distribución 3D de las estructuras cósmicas. En 2012, Euclid fue aprobada como la segunda misión de Clase Media (M2) en el Programa Cosmic Vision. El lanzamiento está previsto para el próximo año.

ARRAKIHS no podrá observar la materia oscura directamente, pero sí la concentración de materia bariónica en forma de estrellas en los halos y corrientes de marea entre galaxias, que, en teoría, reflejan la distribución de materia oscura.

Tras una convocatoria de misiones en diciembre de 2021, la comunidad científica espacial presentó 19 propuestas resumidas, y posteriormente se invitó a cuatro equipos a proporcionar propuestas más completas. En la reunión del Comité del Programa Científico (SPC) del 2 de noviembre, se seleccionó a ARRAKIHS para pasar a una fase de estudio. El lanzamiento de ARRAKIHS está programado para principios de la década de 2030.

El equipo investigador responsable de ARRAKIHS estará liderado por Rafael Guzmán, investigador del CSIC, miembro del Grupo de Cosmología Observacional e Instrumentación del IFCA y profesor en la Universidad de Florida, la Universidad Complutense de Madrid (UCM), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), el Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC) y el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA), en colaboración con la empresa Satlantis.

La misión ARRAKIHS (acrónimo de "Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys") fue presentada al programa de las Misiones-F (Fast Missions Oportunities) de la ESA en febrero de este año, y en su desarrollo participa un consorcio internacional, con centros de investigación de España, Suiza, Reino Unido, Bélgica, Suecia, Austria y Estados Unidos, respondiendo al anuncio de oportunidad publicado por la ESA en diciembre de 2021.

Posteriormente, en julio, recibió el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación a través de su habilitación en el programa PRODEX de la ESA, gestionado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial (CDTI).

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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