Aprueban la misión Arrakihs para estudiar la historia de las galaxias

El Comité del Programa Científico de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha aprobado la misión Arrakihs. Tras su lanzamiento al espacio previsto para finales de 2030, Arrakihs captará la tenue luz de los halos de galaxias cercanas. Al revelar lo invisible, permitirá reconstruir la historia cósmica y conocer mejor cómo se forman y evolucionan galaxias como la nuestra.

La aprobación implica que la fase de estudio ha concluido, que la misión ha demostrado ser viable y que la ESA se compromete a su implementación. En la próxima fase de desarrollo, el satélite y su instrumentación científica se construirán, integrarán y someterán a pruebas exhaustivas.

Arrakihs es la segunda misión «rápida» o de clase F del programa Cosmic Vision de la ESA: una clase de misiones que requieren menos de diez años desde su selección (que tuvo lugar en noviembre de 2022 en el caso de Arrakihs) hasta su lanzamiento.

La decisión de aprobarla se ha tomado en la reunión del Comité del Programa Científico celebrada hace unos días en el Instituto Astrofísico de Canarias, en Tenerife, una de las islas de ese archipiélago español.

El nombre “Arrakihs” es el acrónimo de “Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys”.

Desentrañando la historia de las galaxias

Solemos pensar en una galaxia espiral como un disco brillante formado por estrellas, gas y polvo. Pero en realidad incluye también una región mucho mayor que rodea ese disco y que tiene una forma aproximadamente esférica. Esta región está compuesta por materia mucho más difícil de detectar.

Dicha región, llamada halo galáctico, está formada principalmente por materia oscura, indetectable excepto por su influencia gravitatoria, que actúa como el «pegamento gravitacional» de la galaxia. El resto del halo está formado por materia ordinaria, como estrellas y gas caliente ionizado. Arrakihs observará halos estelares difusos y estructuras como corrientes estelares, típicamente el resultado del despedazamiento de pequeñas galaxias por la fuerza de la gravedad.

El halo galáctico conserva huellas claras de cómo la galaxia se formó y evolucionó a lo largo del tiempo cósmico. Se cree que las galaxias crecen mediante fusiones con otras galaxias. Sin embargo, al ser tan tenues, los halos galácticos aún no se han podido estudiar en número suficiente para confirmar plenamente los modelos de formación galáctica y, por extensión, el papel de la materia oscura.

Al cartografiar las corrientes estelares, Arrakihs permitirá reconstruir la historia de esas fusiones pasadas y estimar el número de estrellas “aisladas” que fueron arrancadas de sus galaxias durante dichos procesos.

En total, Arrakihs investigará al menos 80 galaxias con una masa similar a la de la Vía Láctea. Se trata de una muestra suficientemente amplia para obtener estadísticas sobre cómo se forma una galaxia «típica» y comprender mejor hasta qué punto nuestra galaxia es singular.

Dos pares de ojos europeos

La misión deberá detectar objetos extremadamente débiles, de muy baja luminosidad superficial. Para ello, Arrakihs contará con un instrumento científico compuesto por dos pares de telescopios «binoculares», es decir, un total de cuatro cámaras. Cada una será sensible a una banda distinta de longitudes de onda, desde el ultravioleta cercano, pasando por la luz visible, hasta el infrarrojo cercano.

Especialistas trabajando en uno de los binoculares de Arrakihs. (Foto: Satlantis / Arrakihs Mission Consortium)

El instrumento está siendo diseñado y desarrollado por un consorcio de Estados miembros de la ESA liderado por España. Otros socios principales son Suiza, Austria, Bélgica, Noruega, Portugal y Suecia. Muchas de las contribuciones al instrumento cuentan con el apoyo del programa Prodex de la ESA.

Arrakihs se unirá a la flota de Cosmic Observers de la ESA.

Estas misiones abordan principalmente dos grandes cuestiones del programa Cosmic Vision 2015–2025 de la ESA: ¿Cuáles son las leyes físicas fundamentales del Universo? y ¿Cómo se originó el Universo y de qué está compuesto? (Fuente: ESA)