Arrakihs, la primera misión de la Agencia Espacial Europea liderada por España

El Comité del Programa de Ciencia de la Agencia Europea del Espacio (ESA) ha aprobado oficialmente el 2 de noviembre la selección de la misión ARRAKIHS, que será la primera del Programa Científico de la ESA liderada desde España y cuyo lanzamiento está previsto en 2030. El objetivo de la misión es estudiar la materia oscura existente en el Universo.

El equipo investigador responsable de ARRAKIHS estará liderado por Rafael Guzmán, investigador del CSIC en el Instituto de Física de Cantabria (IFCA-CSIC-UC), y compuesto por investigadores de la Universidad de Florida, la Universidad Complutense de Madrid (UCM), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), el Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC) y el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA), en colaboración con la empresa Satlantis.

En el desarrollo de la misión participa un consorcio internacional con centros de investigación de España, Suiza, Reino Unido, Bélgica, Suecia, Austria y Estados Unidos.

Objetivo de Arrakihs: la materia oscura

La misión ARRAKIHS (acrónimo de “Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys”) fue presentada en febrero de este año a una convocatoria oficial de la ESA.

El principal objetivo científico de la misión 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.

“Observables cosmológicos señalan que la materia oscura es hasta cinco veces más abundante que la materia ordinaria, pero, debido a sus propiedades, su detección directa es muy compleja y, por ahora, solo somos conscientes de su existencia a través de sus efectos gravitatorios" ha explicado Guzmán tras el anuncio oficial de la ESA. "Son precisamente estos efectos sobre los satélites que orbitan en el halo de galaxias como nuestra Vía Láctea los que Arrakihs permitirá descubrir y caracterizar para poder desvelar la naturaleza de la materia oscura”.

Un hito astronómico

Para la misión, la empresa Satlantis ha diseñado y desarrollado una cámara binocular visible e infrarroja, denominada iSIM, 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.

A través de estas imágenes, y mediante novedosas metodologías de procesado de señal, se espera poder determinar si la naturaleza de la materia oscura es, como apuntan otras observaciones cosmológicas, 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 a gran escala, algunas de sus propiedades a 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.