España liderará una misión de la ESA para desvelar la historia oculta de las galaxias

Tras el nombre Arrakihs se oculta una de las misiones más interesantes de la Agencia Espacial Europea, por partida doble: va a estar liderada por España y su objetivo es estudiar la historia de las galaxias. Pero, ¿en qué consiste exactamente esta misión?

Arrakihs es una misión que despegará en unos años

La ESA ha aprobado el desarrollo de la misión Arrakihs. Es la primera misión de su Programa Científico que liderará España (a través del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y de la Agencia Espacial Española).

Según explica el propio CSIC, la misión estará coordinada por Rafael Guzmán, investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA) y otras organizaciones. La misión no despegará hasta 2030, pero su objetivo será estudiar la formación de las galaxias y las particularidades de la materia oscura.

Concretamente, Arrakihs es una misión F2 del Programa Científico de la ESA. Estas misiones reciben su inicial de Fast (rápido, en inglés) y son parte de una categoría pensada para llevar a cabo misiones de manera más rápida y con costes más reducidos.

Arrakihs es la primera misión del Programa Científico de la ESA que liderará España

Esto no quiere decir que nos encontremos ante misiones necesariamente más modestas. En función de los objetivos que se quieran conseguir, en ocasiones es necesario construir un gran telescopio (como James Webb) y a veces basta con un instrumento muy específico.

Arrakihs es la segunda misión que se selecciona dentro de este grupo y es la primera que estará liderada por España. El hecho de que la ESA haya dado luz verde a la misión significa que ahora toca ponerse manos a la obra para construirla.

Hasta ahora, Arrakihs se encontraba en la fase de diseño, pero ahora comienza la fase de desarrollo y construcción propiamente dicha. La decisión se ha aprobado por unanimidad por todos los Estados miembros reunidos en el Comité del Programa Científico (23, en total) en Tenerife.

Una oportunidad para profundizar en la historia de las galaxias

El propio Rafael Guzmán destaca que «Arrakihs (…) permitirá estudiar algunas de las estructuras más débiles y desconocidas del universo«. Nuestro país no estará solo, porque contará con la participación de centros de investigación de Suiza, Reino Unido, Bélgica, Suecia, Austria y Estados Unidos.

Dentro de nuestro territorio, además del Instituto de Física de Cantabria, también participan el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE) y el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). Una buena muestra de lo mucho que se tarda en desarrollar una misión es que Arrakihs fue seleccionada por la ESA en 2022.

Ha habido que esperar cuatro años para recibir la luz verde (y cumplir muchos pasos) y poder pasar a la siguiente fase. Pero el objetivo es claro: conseguir algunas de las imágenes más profundas (y, por tanto, detalladas) de galaxias.

Arrakihs nació con el objetivo de responder a una de las grandes preguntas de la astrofísica moderna: ¿cómo se forman y evolucionan las galaxias dentro de los halos de materia oscura? Hay que recordar que no podemos ver la materia oscura, porque no interactúa con el espectro electromagnético.

Esto no impide que se pueda estudiar de manera indirecta. Es decir, que se estudie el efecto que tiene y cómo afecta al desarrollo de las galaxias. Para conseguir este objetivo, Arrakihs estudiará el halo estelar (es decir, la región del halo que contiene estrellas) de galaxias como la Vía Láctea.

Una buena muestra de lo mucho que se tarda en desarrollar una misión es que Arrakihs fue seleccionada por la ESA en 2022.

La intención es que Arrakihs permita abrir un nuevo episodio en el estudio de lo que se conoce como el universo de bajo brillo superficial. Ofrecerá la posibilidad de estudiar estructuras que, hasta ahora, eran muy difíciles de analizar.

El estudio de la materia oscura será un gran foco en los próximos años

La misión ayudará a entender mejor cómo se desarrolla la evolución de las galaxias y cómo se desarrollan las colisiones. El equipo responsable no ha estado de brazos cruzados, trabajando en modelos y simulaciones por ordenador (además de completar el diseño preliminar).

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Observará en el espectro visible e infrarrojo y tomará imágenes de cien galaxias parecidas a la Vía Láctea.

El lanzamiento tendrá lugar en 2030 y supondrá el comienzo de una misión que, durante la siguiente década, será una fuente de información importantísima. Satlantis es la empresa española responsable del diseño y desarrollo de la cámara que usará Arrakihs.

Observará en el espectro visible e infrarrojo y tomará imágenes de cien galaxias parecidas a la Vía Láctea. Se espera que sea capaz de llegar a captar imágenes con un brillo superficial que será de 5 a 100 veces más profundo que lo que pueden conseguir los observatorios terrestres.

Podemos pensar en la materia oscura, en esencia, como una fuente adicional de gravedad. Aunque no se puede observar, sabemos que está ahí porque, sin ella, las galaxias no serían capaces de mantenerse unidas únicamente por la gravedad de la materia visible.

No podemos olvidar que la materia visible (o materia bariónica) supone apenas el 5% de la composición del universo. El 95% del universo está compuesto de materia y energía oscura, que se reparte, aproximadamente, en un 67% de energía oscura y un 28% de materia oscura.

Por eso, misiones como Arrakihs son tan útiles: ayudarán a entender mejor uno de los grandes misterios del universo. La única parte negativa es que tendremos que esperar hasta 2030 para que despegue la misión…