España liderará su primera misión espacial europea

España liderará por vez primera la misión del Programa Científico de la Agencia Europea del Espacio (ESA), que ha aprobado oficialmente la selección de la misión Arrakihs (acrónimo de 'Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys') con el objetivo de ser lanzada en el año 2030.

Esta fue presentada en febrero de este año y en su puesta en marcha están coordinados centros de investigación de España, Reino Unido, Bélgica, Estados Unidos, Austria, Suiza y Suecia en respuesta al anuncio de oportunidad publicado por la ESA en diciembre de 2021.

En concreto, la misión está coordinada desde el Instituto de Física de Cantabria (IFCA), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Cantabria (UC).

Su principal objetivo, según explican desde el Ministerio de Ciencia e Innovación, es el estudio de la materia oscura del universo que, de acuerdo con diferentes observables cosmológicos, podría ser hasta cinco veces más abundante que la materia ordinaria. Debido a sus propiedades, su detección directa es muy compleja y, por ahora, se es consciente de su existencia a través de sus efectos gravitatorios.

Son precisamente estos efectos sobre los satélites que orbitan en el halo de galaxias como nuestra Vía Láctea, los que Arrakihs podrá descubrir y caracterizar para poder desvelar la naturaleza de la materia oscura.

La ministra de Ciencia e Innovación, Diana Morant, ha manifestado que conocer la materia oscura nos permitirá comprender mejor nuestro universo y entender de esta forma el origen del mismo.

Un hito astronómico

Para la misión, la empresa Satlantis ha diseñado y desarrollado una cámara binocular visible e infrarroja que va a permitir obtener imágenes de cien galaxias similares a la Vía Láctea, llegando a un brillo superficial 5-100 veces más profundo que las mejores imágenes tomadas desde observatorios terrestres.

La profundidad, resolución y gran campo de las imágenes que proporcionará Arrakihs, supondrán un hito astronómico y proporcionarán una información clave sobre el conocimiento de la materia oscura en el universo y el origen del mismo.

A través de estas imágenes, y mediante novedosas metodologías de procesado de señal, se espera poder determinar si la naturaleza de la materia oscura, como apuntan otras observaciones cosmológicas, es del tipo frío, es decir, formada por partículas que se mueven a velocidades no-relativistas (se mueven a velocidades significativamente más pequeñas que la luz).

Este es un aspecto clave, ya que si bien el modelo de materia oscura fría parece ser el preferido por las observaciones cosmológicas en gran escala, algunas de sus propiedades en escalas pequeñas, del tamaño de los halos de galaxias, presentan cierta tensión con las observaciones actuales.

De esta forma, la sensibilidad y ultra-bajo brillo superficial que se espera obtener con Arrakihs, permitirán confirmar o no las predicciones del modelo de materia oscura fría a escalas de los halos de galaxias, y a niveles de brillos superficiales aún inexplorados.

Además, el IFCA albergará el centro de procesado de datos de la misión, clave para obtener el máximo conocimiento posible de la materia oscura a partir de los datos de Arrakihs.