El telescopio Nancy Grace Roman de NASA podría revelar 100.000 explosiones cósmicas

El telescopio Nancy Grace Roman se posiciona para revolucionar la astronomía con el objetivo de detectar hasta 100.000 explosiones cósmicas, una cifra que supera ampliamente los registros de observaciones anteriores y que promete transformar la comprensión de la energía oscura y la evolución del universo.

Según un estudio publicado en The Astrophysical Journal y divulgado por la NASA, este proyecto permitirá observar supernovas a distancias sin precedentes y descubrir fenómenos celestes extremadamente raros, incluidos los vestigios de las primeras estrellas.

El eje de esta misión es el High-Latitude Time-Domain Survey, un programa que escaneará extensas regiones del cosmos cada cinco días durante dos años. Este método permitirá ensamblar secuencias de imágenes y mostrar la evolución de miles de explosiones estelares y otros eventos astronómicos, generando auténticas “películas” del cielo que facilitarán el rastreo detallado de fenómenos transitorios.

Se prevé que las operaciones científicas comiencen en 2027; en ese momento, la recopilación de datos podría transformar la visión actual del universo.

Uno de los principales objetivos es la detección de supernovas tipo Ia, explosiones que se originan en sistemas binarios donde una de las estrellas es una enana blanca. Estas supernovas son valiosas porque alcanzan un brillo máximo muy similar, lo que permite utilizarlas como “candelas estándar” para medir distancias cósmicas y estudiar la expansión del universo.

El estudio liderado por Benjamin Rose, profesor asistente en la Universidad de Baylor, estima que Roman podría identificar alrededor de 27.000 supernovas tipo Ia, multiplicando por diez el total detectado por investigaciones previas. Además, el telescopio podrá observar supernovas tipo Ia que explotaron hace más de 10.000 millones de años e incluso algunas de 11.500 millones de años atrás.

Esto representa, en palabras de Rose, la posibilidad de “llenar estos vacíos de datos y, al hacerlo, también llenar vacíos en nuestra comprensión de la energía oscura”, señaló. El científico destacó que la evidencia sugiere que la energía oscura, esa fuerza misteriosa que acelera la expansión del universo, “podría haber cambiado con el tiempo” y que Roman será fundamental para explorar esa evolución.

El potencial del telescopio Roman va mucho más allá de las supernovas tipo Ia. Según la NASA, se espera detectar aproximadamente 60.000 supernovas de colapso de núcleo, explosiones que ocurren cuando una estrella masiva agota su combustible y colapsa bajo su propia gravedad. Aunque menos útiles que las Ia para los estudios de energía oscura, su abundancia y características las convierten en un componente esencial de los catálogos futuros.

Roman también podría identificar unas 90 supernovas superluminosas, explosiones cien veces más brillantes que las convencionales, cuya naturaleza exacta aún es un misterio. Contar con una muestra más amplia permitirá a los científicos evaluar posibles teorías sobre su origen.

Entre los fenómenos más escasos y enigmáticos se encuentran las kilonovas, productos de la colisión de dos estrellas de neutrones. Hasta ahora solo se confirmó una detección, pero las simulaciones indican que Roman podría registrar al menos cinco kilonovas adicionales, eventos cruciales para comprender la formación de elementos pesados y el destino de las estrellas de neutrones.

Asimismo, Roman podría detectar hasta 40 eventos de disrupción por agujeros negros, en los que la gravedad extrema destruye una estrella que pasa cerca del agujero negro. Estas detecciones brindarán una oportunidad inédita para analizar la física de los agujeros negros y los procesos de acreción de materia.

Uno de los desafíos más notables de Roman será detectar las explosiones de las primeras estrellas formadas en el universo, mucho más masivas que el Sol y carentes de elementos pesados. Se piensa que estas explosiones, conocidas como supernovas de inestabilidad de pares, son tan poderosas que no dejan ningún remanente tras destruirse completamente.

Hasta la fecha, los astrónomos solo identificaron media docena de candidatos para este tipo de supernova, sin confirmaciones definitivas. “Creo que Roman logrará la primera detección confirmada de una supernova de inestabilidad de pares”, afirmó Rose, quien añadió que el telescopio podría hallar más de diez de estos eventos. La capacidad de Roman para observar áreas extensas del cielo con exposiciones profundas en el infrarrojo cercano lo convierte en la herramienta ideal para este propósito.

El volumen de datos que generará Roman exigirá el uso de tecnologías avanzadas. Rebekah Hounsell, investigadora de la Universidad de Maryland-Baltimore County, explicó que el equipo desarrolló conjuntos de datos para entrenar algoritmos de aprendizaje automático capaces de clasificar los distintos tipos de explosiones y filtrar la enorme cantidad de información esperada.

“Al observar cómo varía la luz de un objeto a lo largo del tiempo y descomponerla en espectros —colores individuales con patrones que revelan información acerca del objeto que emitió la luz—, podemos distinguir entre todos los tipos de destellos que Roman observará”, explicó Hounsell.

Gracias a esta metodología, será posible separar las supernovas tipo Ia de otros fenómenos y aprovechar el “bycatch” cósmico, es decir, eventos que, aunque no sean el objetivo principal, resultarán invaluables para otras áreas de la astrofísica.

La misión representa un esfuerzo internacional con la participación de científicos de diversas instituciones y socios industriales clave. La gestión centralizada en el NASA Goddard Space Flight Center y la colaboración con empresas como BAE Systems, L3Harris Technologies y Teledyne Scientific & Imaging dan cuenta de la dimensión tecnológica y colaborativa de la misión.

El telescopio Nancy Grace Roman no solo ampliará el catálogo de explosiones cósmicas conocidas, sino que también podría descubrir fenómenos completamente nuevos. “Roman descubrirá una gran cantidad de cosas extrañas y maravillosas en el espacio, incluidas algunas que ni siquiera hemos imaginado aún”, afirmó Hounsell.

La científica subrayó que el equipo espera “encontrar lo inesperado”, lo que permitirá que otros telescopios realicen seguimientos detallados de los objetos más enigmáticos que Roman identifique.

De esta manera, la NASA destaca que Roman representa una oportunidad única para profundizar los misterios del universo, desde la naturaleza de la energía oscura hasta el origen de las primeras estrellas. Gracias a su alcance y tecnología, la misión se perfila como un hito en la exploración astronómica internacional y en la colaboración científica global.