El 11 de marzo, la NASA lanzó al espacio un nuevo telescopio destinado a explorar los orígenes del universo. Este ambicioso proyecto, denominado SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer), tiene como objetivo crear el mapa 3D más extenso de galaxias jamás realizado. Utilizando software avanzado desarrollado en el Laboratorio de Cosmología de la Universidad de Arizona, el telescopio analizará datos cruciales para entender lo que ocurrió en los primeros momentos tras el Big Bang.
SPHEREx se embarcará en un viaje de dos años durante el cual recogerá datos ópticos e infrarrojos de más de 450 millones de galaxias y más de 100 millones de estrellas en nuestra propia Vía Láctea. Esta misión cuenta con la colaboración de diversas instituciones, entre ellas el Instituto Tecnológico de California y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés).
Objetivos de la Misión
Los investigadores de SPHEREx se han marcado tres objetivos principales. En primer lugar, buscarán signos de hielo de agua en la Vía Láctea, un componente esencial en la búsqueda de vida más allá de nuestro planeta. En segundo lugar, emplearán una técnica novedosa llamada mapeo de intensidad para investigar el origen y la historia de las galaxias. Por último, la misión se adentrará en la historia temprana del universo para desentrañar los misterios de su formación.
Uno de los aspectos más intrigantes que se abordarán es la epoch de inflación, un periodo en el que el universo experimentó una expansión exponencial en sus primeros instantes. Esta etapa dejó pequeñas fluctuaciones cuánticas que, bajo la influencia de la gravedad, se convirtieron en los bloques de construcción de las galaxias. Las capacidades infrarrojas del telescopio permitirán medir la distribución de estas galaxias y ofrecer una comprensión más profunda de este proceso inflacionario.
Además, el equipo del Laboratorio de Cosmología de Arizona se interesa por lo que no se puede ver. Las galaxias son indicadoras de la presencia de materia oscura, un componente fundamental en la formación de galaxias y en la evolución del universo. Tim Eifler, profesor asociado de astronomía en la Universidad de Arizona, ha afirmado que «las galaxias marcan la presencia de materia oscura. Donde hay muchas galaxias, es probable que haya mucha materia oscura debido a la gravedad».
SPHEREx tiene la particularidad de medir el cielo completo en múltiples ocasiones durante su misión de dos años. «Esperamos ver las huellas del universo muy temprano al crear el mapa 3D de galaxias más grande que jamás se haya realizado», ha declarado Elisabeth Krause, profesora asociada de astronomía y física, quien lidera el equipo de la Universidad de Arizona para esta misión.
El mapa que generará SPHEREx representará millones y millones de estrellas y galaxias. Krause y su equipo condensarán este catálogo en unas pocas estadísticas resumidas, un proceso extraordinariamente preciso que implica contar pares de galaxias según su separación. Para ello, se desarrolló un modelo matemático complejo que permite identificar la información relevante sobre las galaxias y descartar la que no lo es. El uso de aprendizaje automático acelerará el análisis de datos mediante la creación de software capaz de construir modelos precisos del universo.
La potente infraestructura de computación de alto rendimiento disponible en el campus de la Universidad de Arizona facilita este tipo de innovación. Eifler ha señalado que «la velocidad computacional siempre ha sido un obstáculo al predecir lo que vemos en el universo. Estamos entrenando una red neuronal con algunas de estas ecuaciones, y cuando realicemos el análisis, será mucho más rápido».
Con el telescopio SPHEREx ya en órbita, el Laboratorio de Cosmología de Arizona comenzará una nueva etapa: analizar el vasto catálogo de datos para ayudar a restringir los modelos cosmológicos que desvelarán los acontecimientos ocurridos en los albores del tiempo.
