El telescopio Nancy Grace Roman observará vacíos cósmicos y ayudará a entender mejor la estructura del universo. Los vacíos son regiones del cosmos donde nos encontramos con una cantidad mucho más baja de galaxias que lo normal. ¿Qué papel podría tener el telescopio en este campo? Lo explica un nuevo estudio…
El telescopio Roman observará los vacíos cósmicos a mucha distancia
El universo está repleto de galaxias en todas las direcciones, hasta donde es posible observar con nuestra tecnología. Aproximadamente, se calcula que hay unos 2 billones de galaxias en el universo observable. Es lógico pensar que estas galaxias podrían estar esparcidas al azar por el espacio, pero no es tan simple. El mapeado del universo ha permitido entender que las galaxias están distribuidas en filamentos que se extienden a lo largo de cientos de millones de años luz. Esos filamentos están rodeados por vacíos.
Estas regiones, en forma de burbuja, en realidad no están vacías, a pesar de lo que indica su nombre. Lo que sucede es que contienen pocas galaxias. El telescopio Nancy Grace Roman, de NASA, permitirá medir esos vacíos con mucha precisión. Algo que permitirá entender mejor la historia de la expansión del universo. La capacidad del telescopio para observar grandes zonas del cielo con mucha profundidad, según explican los investigadores. Podrá detectar una gran cantidad de galaxias tenues y lejanas y, por ello, debería permitir profundizar en el estudio.
El universo está compuesto por tres componentes clave: materia normal, materia oscura y energía oscura. La gravedad de la materia normal y la materia oscura actúa como un freno de la expansión del universo, por decirlo así. La energía oscura, por su parte, se opone a la gravedad y acelera la expansión del universo. La naturaleza de la materia y la energía oscura es algo que sigue siendo un gran misterio. Los científicos intentan comprender tanto la materia como la energía oscura estudiando su efecto en aquello que sí es observable, como la distribución de galaxias.
Los límites de la energía oscura
Los vacíos son interesantes porque están relativamente vacíos (valga la redundancia) de materia, al tener una cantidad de galaxias muy baja. Dicho de otra manera, son regiones del universo que están regidos por la energía oscura. Al estudiar los vacíos, debería ser posible establecer límites estrictos sobre las particularidades de la energía oscura. Aquí es donde el telescopio Nancy Grace Roman entra en escena, porque observará el universo y podrá centrar su atención en vacíos y filamentos. Pero, ¿cómo hacerlo? Lo cierto es que quizá no haya que recurrir a nada especial.
Porque los investigadores explican que han tenido en cuenta un posible diseño del High-Latitude Wide-Area Survey del telescopio. Es uno de los tres estudios principales, de la comunidad científica, que llevará a cabo. En este estudio se observará lejos del plano de la Vía Láctea. El nombre en inglés se traduce como Encuesta de alta latitud y gran área. Alta latitud, en este contexto, se refiere precisamente a la dirección en la que va a observar. Los investigadores han determinado que este estudio debería ser capaz de detectar y medir decenas de miles de vacíos cósmicos.
Algunos son pequeños y tienen un diámetro de unos 20 millones de años luz. El poder estudiar miles de vacíos permitirá utilizar métodos estadísticos para determinar de qué manera están influidos por los componentes del cosmos. ¿De qué manera afectan a la forma que tienen?. Para descubrirlo, el primer paso es saber qué aspecto tienen los vacíos, determinando su forma en tres dimensiones. Para conseguirlo, los astrónomos usarán dos tipos de datos del telescopio Roman. Por un lado, las posiciones de las galaxias en el cielo. Por otro, su desplazamiento al rojo.
El telescopio Nancy Grace Roman observará multitud de vacíos
El desplazamiento al rojo, debemos recordar, indica cuánto se ha estirado la luz hacia el rojo, en su viaje hasta la Tierra. Para convertir el desplazamiento al rojo en una distancia física, los astrónomos tienen que hacer diferentes suposiciones sobre los componentes del universo. Entre ellas, cuál es la intensidad de la energía oscura y cómo podría haber cambiado con el paso del tiempo. Los autores lo comparan con intentar adivinar la receta de un pastel (en este caso, la composición del cosmos) a partir del postre ya terminado.
Es decir, los científicos intentan adivinar los ingredientes correctos (la cantidad de materia, de energía oscura, etc) y después comprueban si todo encaja con lo que se observa. Si no es así, entonces esas proporciones están equivocadas y es necesario volver a la casilla de salida. En este caso en particular, el aspecto del pastel, siguiendo con el símil culinario, sería la forma que se obtiene al acumular todos los vacíos que haya detectado Roman y colocarlos unos sobre otros. De media, lo que se espera es que los vacíos tengan una forma esférica.
¿El motivo? No hay ninguna dirección preferida en el universo. Es decir, el universo es homogéneo e isótropo a gran escala, algo que puede que hayamos oído más de una vez. Esto significa que, si ese apilamiento se hace correctamente, la forma resultante será perfectamente esférica. Si no es así, hay que retocar la percepción del universo. Por tanto, el telescopio ayudará a entender mejor cuál es la composición del universo, y a analizar mejor el impacto de la energía y la materia oscura. Será una de las muchas cosas en las que será un instrumento importante.
Estudio
El estudio es G. Verza, G. Degni, A. Pisani et al.; «Cosmology with Voids from the Nancy Grace Roman Space Telescope». Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 6 de noviembre de 2025. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
