El telescopio espacial “Espectrofotómetro para la historia del universo en la época de la reionización y explorador de hielos” (SPHEREx, por sus siglas en inglés) de la NASA será lanzado pronto a la órbita terrestre, desde donde comenzará a cartografiar todo el cielo.
En una intrigante misión, promete revolucionar la comprensión humana del universo, ya que proporcionará información valiosa sobre el origen de los elementos esenciales para la vida, la formación y evolución de las galaxias, los inicios de la creación y la inflación cósmica –una teoría que explica cómo el universo se expandió extremadamente rápido en los primeros momentos después del Big Bang–.
Se trata de un instrumento con forma de megáfono que medirá casi 2,6 metros (8,5 pies) de altura y se extenderá hasta casi 3,2 metros (10,5 pies) de ancho. Lo que le da esta apariencia son sus escudos de fotones en forma de cono, que son ensamblados en una sala limpia en el Laboratorio de propulsión a chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA, en el sur de California.
Tres conos, cada uno metido dentro del otro, rodearán a este telescopio para protegerlo de la luz y el calor del Sol y la Tierra. El instrumento barrerá cada sección del cielo, como al escanear el interior de un globo terráqueo, para completar dos mapas de todo el cielo cada año.
Según la NASA, será lanzado a más tardar en abril de 2025 y tendrá el objetivo de medir la cantidad de hielo en las nubes interestelares de gas y polvo, lugar donde nacen nuevas estrellas y de las que, con el tiempo, se forman planetas.
Además, estudiará la historia de las galaxias en el espacio al medir la luz colectiva que producen. Estos datos ayudarán a descubrir cuándo comenzaron a formarse y cómo cambiaron a través del tiempo.
Al cartografiar la ubicación relativa de millones de galaxias entre sí, SPHEREx buscará nuevas pistas sobre cómo tuvo lugar la rápida expansión –o inflación– del universo una fracción de segundo después del Big Bang.
El dispositivo está diseñado para detectar una luz especial llamada infrarroja que irradian los objetos cálidos como el sol e incluso el telescopio.
Si SPHEREx elevara su propia temperatura, “vería” su propia radiación de calor, algo que podría interferir con las mediciones que está haciendo, ya que confundiría la luz que quiere detectar con la que está emitiendo por su propio calor. Es por eso que el aparato debe estar a temperaturas muy frías, por debajo de los 210 grados Celsius, solo para asegurar que revele radiación que proviene del espacio y no la de su propio funcionamiento.
Otra de sus características es que tiene un escudo especial que bloquea la luz y el calor del Sol y la Tierra para evitar que interfieran en las mediciones. Tiene lo que denominan “radiador de ranura en V”, que presenta tres espejos que funcionan como una especie de paraguas al revés, cuya función es la de redirigir la radiación de calor hacia el espacio sideral.
El telescopio SPHEREx está diseñado de forma inteligente: está inclinado sobre su base para poder observar la mayor parte del cielo posible sin salir de la protección de sus escudos contra el calor. Fue construido por la empresa Ball Aerospace en Colorado y, luego, en California, se le añadieron las partes que detectan la luz y el sistema que lo mantiene bien frío. Después, en un laboratorio de la NASA, lo hicieron temblar como si estuviera en un cohete. Así se aseguraron de que resistirá el viaje al espacio. Finalmente, científicos en California revisaron que sus espejos siguieran funcionando perfecto después de la prueba.
Espectroscopía infrarroja con SPHEREx: revelando los secretos del universo
Dentro del instrumento, los espejos tienen la función de recolectar la luz proveniente de objetos celestes distantes. Sin embargo, la clave para “ver” en longitudes de onda infrarrojas reside en sus detectores. Una estrella como nuestro sol emite radiación electromagnética en un amplio espectro de longitudes de onda visibles, lo que resulta en su apariencia blanca. Un prisma, como sabemos, puede dispersar esta luz en sus componentes de longitud de onda individuales y producir un espectro arcoíris. Este proceso se denomina espectroscopía.
SPHEREx emplea un enfoque similar, pero en el rango infrarrojo. Para lograr esto, se instalaron filtros justo encima de sus detectores. Estos filtros, del tamaño de una galleta, presentan un aspecto iridiscente y están segmentados para aislar longitudes de onda infrarrojas específicas.
Cada objeto celeste que SPHEREx observe será “fotografiado” a través de cada segmento de filtro. Esto permitirá a los científicos determinar las longitudes de onda infrarrojas particulares emitidas por el objeto, ya sea una estrella individual o una galaxia en su conjunto. En total, SPHEREx es capaz de discernir más de 100 longitudes de onda distintas.
A partir de este análisis espectroscópico detallado, SPHEREx generará mapas del universo sin precedentes, abriendo una nueva ventana a la comprensión de la composición y evolución cósmica.
Fuente: NASA