El observatorio SPHEREx de la NASA se someterá a pruebas en BAE Systems en Boulder, Colorado, en agosto de 2024. La misión, que se lanzará no antes del 27 de febrero de 2025, realizará el primer estudio espectroscópico de todo el cielo en el infrarrojo cercano, lo que ayudará a responder algunas de las preguntas más importantes de la astrofísica. Créditos: BAE Systems/NASA/JPL-Caltech

Con forma de megáfono, la próxima misión mapeará todo el cielo en luz infrarroja para responder grandes preguntas sobre el universo.

El observatorio espacial SPHEREx de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para el jueves 27 de febrero desde la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg en California, proporcionará a los astrónomos una visión general del cosmos como ninguna otra antes. SPHEREx, abreviatura de Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer, mapeará todo el cielo celestial en 102 colores infrarrojos, iluminando los orígenes de nuestro universo, las galaxias dentro de él y los ingredientes clave de la vida en nuestra propia galaxia. Aquí hay seis cosas que debe saber sobre la misión.

El telescopio espacial SPHEREx arrojará luz sobre un fenómeno cósmico llamado inflación.

En la primera milmillonésima de una billonésima de una billonésima de segundo después del big bang, el universo aumentó de tamaño en un billón de billones. Este fenómeno casi instantáneo, llamado inflación, tuvo lugar hace casi 14 mil millones de años y sus efectos se pueden encontrar hoy en día en la distribución a gran escala de la materia en el universo. Al mapear la distribución de más de 450 millones de galaxias, SPHEREx ayudará a los científicos a mejorar nuestra comprensión de la física detrás de este evento cósmico extremo.

El observatorio medirá el brillo colectivo de las galaxias cercanas y lejanas.

Los científicos han intentado estimar la emisión total de luz de todas las galaxias a lo largo de la historia cósmica observando galaxias individuales y extrapolando a los billones de galaxias del universo. El telescopio espacial SPHEREx adoptará un enfoque diferente y medirá el brillo total de todas las galaxias, incluidas las galaxias demasiado pequeñas, demasiado difusas o demasiado distantes para que otros telescopios las detecten fácilmente. La combinación de la medición de este brillo general con los estudios de galaxias individuales de otros telescopios dará a los científicos una imagen más completa de todas las principales fuentes de luz del universo.

La misión buscará en la Vía Láctea los componentes esenciales de la vida.

La vida tal como la conocemos no existiría sin ingredientes básicos como el agua y el dióxido de carbono. El observatorio SPHEREx está diseñado para encontrar estas moléculas congeladas en nubes interestelares de gas y polvo, donde se forman las estrellas y los planetas. La misión determinará la ubicación y la abundancia de estos compuestos helados en nuestra galaxia, lo que dará a los investigadores una mejor idea de su disponibilidad en las materias primas para los planetas en formación.

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Nubes moleculares como ésta, llamadas Rho Ophiuchi, son acumulaciones de gas y polvo fríos en el espacio donde se pueden formar estrellas y planetas. SPHEREx estudiará dichas regiones en toda la galaxia, la Vía Láctea, para medir la abundancia de hielo de agua y otras moléculas congeladas. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Añade puntos fuertes únicos a la flota de telescopios espaciales de la NASA.

Los telescopios espaciales como el Hubble y el Webb de la NASA han hecho zoom sobre muchos rincones del universo para mostrarnos planetas, estrellas y galaxias en alta resolución. Pero algunas preguntas (como cuánta luz emiten colectivamente todas las galaxias del universo) solo se pueden responder observando el panorama general. Para ello, el observatorio SPHEREx proporcionará mapas que abarcan todo el cielo. Los objetos de interés científico identificados por SPHEREx se podrán estudiar luego con más detalle mediante telescopios específicos como el Hubble y el Webb.

El observatorio SPHEREx creará el mapa de todo el cielo más colorido jamás realizado.

El observatorio SPHEREx “ve” luz infrarroja. Indetectable para el ojo humano, este rango de longitudes de onda es ideal para estudiar estrellas y galaxias. Utilizando una técnica llamada espectroscopia, el telescopio puede dividir la luz en sus colores componentes (longitudes de onda individuales), como un prisma crea un arco iris a partir de la luz solar, para medir la distancia a los objetos cósmicos y aprender sobre su composición. Con el mapa espectroscópico de SPHEREx en la mano, los científicos podrán detectar evidencia de compuestos químicos, como hielo de agua, en nuestra galaxia. No solo medirán la cantidad total de luz emitida por las galaxias en nuestro universo, sino que también discernirán cuán brillante fue ese resplandor total en diferentes puntos de la historia cósmica. Y trazarán un mapa en 3D de las ubicaciones de cientos de millones de galaxias para estudiar cómo la inflación influyó en la estructura a gran escala del universo actual.

El diseño en forma de cono de la nave espacial le ayuda a mantenerse fría y ver objetos tenues.

El telescopio infrarrojo y los detectores de la misión deben operar a alrededor de menos 350 grados Fahrenheit (aproximadamente menos 210 grados Celsius). Esto es en parte para evitar que generen su propio brillo infrarrojo, que podría abrumar la luz débil de las fuentes cósmicas. Para mantener la temperatura y simplificar al mismo tiempo el diseño y las necesidades operativas de la nave espacial, SPHEREx se basa en un sistema de refrigeración totalmente pasivo: no se utilizan electricidad ni refrigerantes durante las operaciones normales. La clave para hacer posible esta hazaña son tres escudos de fotones en forma de cono que protegen al telescopio del calor de la Tierra y el Sol, así como una estructura reflejada debajo de los escudos para dirigir el calor del instrumento hacia el espacio. Esos escudos de fotones le dan a la nave espacial su contorno distintivo.

Más sobre SPHEREx

SPHEREx está gestionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA para la División de Astrofísica de la agencia dentro de la Dirección de Misiones Científicas en la sede de la NASA en Washington. BAE Systems (anteriormente Ball Aerospace) construyó el telescopio y el bus de la nave espacial. El análisis científico de los datos de SPHEREx lo llevará a cabo un equipo de científicos ubicados en 10 instituciones en los EE. UU., dos en Corea del Sur y una en Taiwán. Los datos se procesarán y archivarán en IPAC en Caltech, que administra el JPL para la NASA. El investigador principal de la misión tiene su base en Caltech con un nombramiento conjunto en el JPL. El conjunto de datos de SPHEREx estará disponible públicamente en el Archivo Científico Infrarrojo de la NASA/IPAC.

Para obtener más información en Inglés sobre la misión SPHEREx, visite https://www.jpl.nasa.gov/missions/spherex/

Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: NASA / JPL-Caltech

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