El telescopio Roman de la NASA redefine la búsqueda de vida extraterrestre

Los números detrás del lanzamiento

El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA despegó desde Florida el 30 de agosto a bordo de un Falcon Heavy de SpaceX, comenzando un trayecto de 100 días en vuelo libre hacia el segundo punto de Lagrange, aproximadamente 1,6 millones de kilómetros de la Tierra. El espejo primario del telescopio y su instrumento de campo amplio infrarrojo ya han iniciado su larga espera antes de que comiencen las operaciones científicas. Lo que hace notable este lanzamiento no es el cohete ni el destino —ambos conocidos para quien siga el vuelo espacial moderno—, sino lo que Roman hará una vez que llegue allí.

Su campo de visión es 100 veces más amplio que el del Telescopio Espacial Hubble. Eso suena abstracto hasta que se considera lo que significa para la detección de exoplanetas. Hubble podía encontrar un puñado de nuevos mundos en una campaña dada. Roman encontrará decenas de miles, posiblemente 100.000, en su ventana de misión primaria de cinco años. Nicky Foxes, administratora asociada adjunta de la NASA, lo expresó con claridad en la rueda de prensa posterior al lanzamiento: el telescopio transformará la búsqueda de planetas habitables de una búsqueda de agujas en un pajar a un ejercicio estadístico.

Cómo cambiarán los datos la búsqueda

El Telescopio Espacial James Webb, lanzado en 2021, orbita a una distancia similar de la Tierra, pero cambia amplitud por profundidad. Webb destaca en espectroscopía atmosférica detallada de objetivos individuales. Roman intercambia esa precisión por cobertura del cielo. Ambos telescopios son complementarios, no competidores.

La verdadera historia está en lo que sucede cuando Roman alimenta sus descubrimientos a instrumentos como el Webb. Roman identificará candidatos a exoplanetas —miles de ellos— a través de un volumen del cielo que ningún telescopio infrarrojo anterior ha explorado jamais a esta escala. El Webb podrá entonces enfocar sus espectrómetros de alta resolución hacia esos candidatos y medir la composición química de sus atmósferas. Encontrar vapor de agua, metano o gases biofirmas potenciales en una atmósfera de exoplaneta ha sido el grial de la astrobiología. Roman no encuentra biofirmas por sí mismo, pero construye el tamaño de muestra que hace significativo el seguimiento dirigido.

Jennifer Milard, astrónoma que habló con la BBC sobre la misión, describió las cámaras infrarrojas del telescopio como diseñadas para capturar lo que ella llamó “luz térmica”, mientras están protegidas de la emisión de calor de la Tierra y la Luna. Esa aislamiento en el punto L2 es crítico: Roman opera en un entorno donde la contaminación infrarroja de fondo es mínima, un prerrequisito para detectar las tenues firmas térmicas de mundos distantes.

La energía oscura como la otra misión

Roman no pasará todo su tiempo cazando planetas. Una parte sustancial de sus ciclos de observación cartografiará la estructura a gran escala del universo a lo largo de miles de millones de años, explorando la energía oscura —la fuerza repulsiva que impulsa la aceleración cósmica— y la materia oscura, el andamiaje gravitacional invisible que mantiene unidas a las galaxias. Juntas, estas dos incógnitas representan aproximadamente el 95 % del contenido de masa-energía del universo.

Milard comparó los mapas cósmicos resultantes con una cebolla, donde cada capa representa una época diferente de la historia cósmica. Al rastrear cómo la agrupación de galaxias evoluciona a través de esas capas, los astrónomos podrán restringir la ecuación de estado de la energía oscura con mucha más precisión que lo que permiten las campañas actuales. Eso importa porque la naturaleza de la energía oscura determina el destino último del universo —si la expansión se acelera para siempre, se frena o se invierte—.

La conexión entre ambos objetivos científicos es más fuerte de lo que parece. Cartografiar la energía oscura requiere entender la distribución de la materia a las escalas más grandes. Cartografiar exoplanetas requiere entender la distribución de estrellas y sistemas planetarios dentro de nuestra galaxia. La estrategia de sondeo de campo amplio de Roman sirve ambos objetivos simultáneamente.

El nombre importa

El telescopio lleva el nombre de Nancy Grace Roman (1925–2018), quien se desempeñó como primera jefa de astronomía de la NASA y ganó el apodo de “Madre del Hubble” por su papel al convencer al Congreso de financiar el Telescopio Espacial Hubble. Más tarde argumentó que el descubrimiento más importante del Hubble sería la energía oscura —una predicción validada por observaciones completadas décadas después de su defensa.

La trayectoria profesional de Roman vale la pena señalarla. Se dio a conocer en una época en que las mujeres eran escasas en roles científicos senior en la NASA, y su persistencia al asegurar apoyo político para el Hubble estableció un modelo de cómo sobreviven las misiones astronómicas insignia al escrutinio del Congreso. El telescopio Roman que lleva su nombre ahora cumple un objetivo que ella ayudó a originar.

Por qué este lanzamiento es importante ahora

Tres factores hacen que este momento sea significativo.

Primero, la entrega con el Falcon Heavy confirma que la NASA ha externalizado su capacidad de lanzamiento pesado a SpaceX, un cambio que ha reducido los costos de lanzamiento e incrementado la flexibilidad de programación en comparación con los programas Athena y Delta IV Heavy que reemplazó. El telescopio en sí es responsabilidad de la NASA; el viaje es de SpaceX.

Segundo, Roman llena un vacío de capacidad entre Hubble, que está envejeciendo en órbita terrestre baja, y Webb, que está optimizado para observaciones de campo profundo. El mercado de sondeos infrarrojos de campo amplio estaba mayormente vacío entre estas dos misiones. Roman lo ocupa.

Tercero, el cronograma se alinea con instalaciones terrestres próximas. El Observatorio Vera Rubin en Chile comenzará operaciones completas en los próximos años, proporcionando sondeos ópticos que complementan la visión infrarroja de Roman. Juntos, estos instrumentos producirán los mapas celestes más completos jamás ensamblados.

Qué sigue

El cronograma operativo de Roman se ejecuta en cinco años, con una meta de extensión a diez. Durante esa ventana, producirá catálogos que contendrán cientos de millones de galaxias, miles de eventos de lente gravitacional y decenas de miles de exoplanetas. Los datos serán públicos, lo que significa que los descubrimientos más interesantes podrían provenir de investigadores que aún no han imaginado qué preguntas hacer.

Foxes enmarcó el propósito último de la misión en términos simples durante la rueda de prensa del lanzamiento: “Uno de nuestros objetivos principales en la NASA es responder la pregunta: ¿estamos solos en el universo?”. Roman no responderá esa pregunta directamente. Pero proporcionará el fundamento observacional que hace posible una respuesta —y esa distinción importa.

El telescopio está actualmente en ruta hacia su destino orbital. Las operaciones científicas comienzan una vez que alcanza el punto L2 y completa su fase de comisión. Hasta entonces, los datos que entregue siguen siendo especulativos. Lo cierto es que la escala del sondeo ha cambiado fundamentalmente.

Por décadas, la búsqueda de mundos habitables operó bajo el supuesto de que los exoplanetas detectables serían raros. La estrategia de sondeo de Roman trata ese supuesto como provisional. Si el telescopio funciona según lo diseñado, los astrónomos tendrán suficientes datos para pasar de estudios de caso individual a conclusiones a nivel de población sobre cuán comunes podrían ser las condiciones similares a las de la Tierra en la galaxia.