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En 2027 la NASA pondrá en funcionamiento un nuevo telescopio espacial, originalmente llamado “Telescopio de Sondeo Infrarrojo de Campo Amplio” ha recibido el nombre de “Telescopio espacial Nancy Grace Roman” en honor a una de las científicas de NASA, éste telescopio está destinado a responder la pregunta que hoy desvela a los astrofísicos: ¿ donde está la materia y por ende, la energía oscura ?.
La materia ó energía (recordemos que por la Teoría de la Relatividad, masa y energía son la misma cosa) oscura es una materia que tiene masa y que es “invisible” a los medios corrientes de ver el espacio. Ésta “materia oscura” es de vital importancia en la cosmología pues hay mucha menos materia en el espacio que la que es necesaria para que el espacio sea como es.
En el artículo de hoy es para mostrar la previsión con que trabajan los científicos y de la cooperación internacional que se da entre científicos para poder tratar con la cantidad de datos que generará éste telescopio espacial.
Comencemos:
El equipo del Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA está explorando formas de apoyar los esfuerzos de la comunidad que se prepararán para la avalancha de datos que devolverá la misión. Los equipos de infraestructura desempeñarán un papel vital en el trabajo preliminar creando simulaciones, explorando los cielos con otros telescopios, calibrando los componentes de Roman y mucho más.
Su trabajo complementará los esfuerzos adicionales de otros equipos e individuos de todo el mundo, que unirán fuerzas para maximizar el potencial científico de Roman. El objetivo es garantizar que, cuando la misión se lance en mayo de 2027, los científicos ya tengan las herramientas que necesitan para descubrir miles de millones de objetos cósmicos y ayudar a desenredar misterios como la energía oscura.
«Estamos aprovechando a la comunidad científica en general para sentar las bases, de modo que cuando lleguemos al lanzamiento podamos hacer ciencia poderosa desde el principio», dijo Julie McEnery, científica principal del proyecto de Roman en el Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Centro en Greenbelt, Maryland. «Hay mucho trabajo apasionante por hacer y muchas maneras diferentes en que los científicos pueden participar».
Las simulaciones constituyen el núcleo de los esfuerzos preparatorios.
Permiten a los científicos probar algoritmos, estimar el rendimiento científico de Roman y perfeccionar las estrategias de observación para que aprendamos todo lo posible sobre el universo.
Los equipos podrán distribuir diferentes fenómenos cósmicos a través de un conjunto de datos simulados y luego ejecutar algoritmos de aprendizaje automático para ver qué tan bien pueden encontrar los fenómenos automáticamente. Desarrollar formas rápidas y eficientes de identificar patrones subyacentes será vital dada la enome tasa de recopilación de datos. Se espera que la misión acumule 20.000 terabytes (20 petabytes) de observaciones que contengan billones de mediciones individuales de estrellas y galaxias en el transcurso de su misión principal de cinco años.
«El trabajo preparatorio es complejo, en parte porque todo lo que hará Roman está bastante interconectado», dijo McEnery.
«Cada observación será utilizada por varios equipos para casos científicos muy diferentes, por lo que estamos creando un entorno que facilite al máximo la colaboración de los científicos».
Algunos científicos llevarán a cabo observaciones precursoras utilizando otros telescopios, incluido el Telescopio Espacial Hubble de la NASA , el Observatorio Keck en Hawaii y el PRIME (Experimento de Microlente Infrarroja de Foco Principal) de Japón ubicado en el Observatorio Astronómico de Sudáfrica en Sutherland.
Estas observaciones ayudarán a los astrónomos a optimizar el plan de observación de Roman al identificar los mejores objetivos individuales y regiones del espacio para Roman y comprender mejor los datos que se espera que proporcione la misión.
Algunos equipos explorarán cómo podrían combinar datos de diferentes observatorios y utilizar varios telescopios en conjunto.
Por ejemplo, usar PRIME y Roman juntos ayudaría a los astrónomos a aprender más sobre los objetos encontrados a través del espacio-tiempo deformado. Y los científicos romanos podrán apoyarse en los datos archivados del Hubble para mirar hacia atrás en el tiempo y ver dónde estaban los objetos cósmicos y cómo se comportaban, construyendo una historia más completa de los objetos que los astrónomos utilizarán Roman para estudiar.
Roman también identificará objetivos interesantes que observatorios como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA pueden acercar para realizar estudios más detallados.
Esta serie de imágenes muestra cómo los astrónomos encuentran corrientes estelares invirtiendo la luz y la oscuridad, similar a las imágenes negativas, pero estiradas para resaltar las corrientes débiles. Las imágenes en color de cada una de las galaxias cercanas presentadas se superponen a escala para resaltar el disco fácilmente visible. Las galaxias están rodeadas por enormes halos de gas caliente salpicados de estrellas esporádicas, vistas como las regiones sombrías que encierran cada galaxia aquí. Se espera que el próximo Telescopio Espacial Nancy Grace Romande la NASA mejore estas observaciones al resolver estrellas individuales para comprender las poblaciones estelares de cada corriente y ver corrientes estelares de varios tamaños en aún más galaxias. Crédito: Carlin et al. (2016), basado en imágenes de Martínez-Delgado et al. (2008, 2010)
Se necesitarán muchos equipos trabajando en paralelo para planificar cada caso científico del Nancy Roman. «Los científicos pueden tomar algo que Roman explorará, como tenues corrientes de estrellas que se extienden mucho más allá de los bordes aparentes de muchas galaxias, y considerar todas las cosas necesarias para estudiarlas realmente bien», dijo Dominic Benford, científico del programa de Roman en la sede de la NASA en Washington, DC, “Eso podría incluir algoritmos para objetos tenues, desarrollar formas de medir las posiciones de las estrellas con mucha precisión, comprender cómo los efectos de los detectores podrían influir en las observaciones y saber cómo corregirlas, idear la estrategia más efectiva para obtener imágenes de corrientes estelares y mucho más.»
Un grupo está desarrollando software de procesamiento y análisis para el instrumento coronógrafo de Roman. Este instrumento demostrará varias tecnologías de vanguardia que podrían ayudar a los astrónomos a obtener imágenes directas de planetas más allá de nuestro sistema solar. Este equipo también simulará diferentes objetos y sistemas planetarios que el Coronógrafo podría revelar, desde discos de polvo que rodean estrellas hasta mundos viejos y fríos similares a Júpiter.
Los centros científicos de la misión se están preparando para gestionar la canalización y el archivo de datos de Roman y establecer sistemas para planificar y ejecutar observaciones. Como parte de un próximo esfuerzo separado, convocarán un equipo de definición de estudios que tomará toda la información preparatoria que los científicos están generando ahora y todos los intereses de la comunidad astronómica en general para determinar en detalle los planes óptimos de observación de Roman.
«El equipo espera coordinar y canalizar todo el trabajo preliminar», dijo McEnery. «Es una oportunidad desafiante pero también emocionante para preparar el escenario para Roman y garantizar que cada una de sus futuras observaciones contribuya a una gran cantidad de descubrimientos científicos».
Fuente: nasa.gov
Sin duda, se con todos los avances en materia de telescopios, no hay duda que se acercan nuevos tiempos en la Astronomía, que ayudará a saber porqué es así el Universo y el futuro que depara.
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