• La misión ‘ARRAKIHS’ estudiará la materia oscura existente en el Universo, cinco veces más abundante que la materia ordinaria.

 

• El equipo de investigación de ARRAKIHS en la Complutense está liderado por la profesora María de los Ángeles Gómez Flechoso, miembro del grupo UCM de investigación de Astrofísica Instrumental y Extragaláctica (GUAIX) y perteneciente al Departamento de Física de la Tierra y Astrofísica de la Facultad de Ciencias Físicas.

 

 

^{Simulación del halo de una de las galaxias que se observarán en la misión ARRAKIHS/. Alex Camazón (Consorcio ARRAKIHS).}

 

Madrid, 3 de noviembre de 2022.- La Agencia Europea del Espacio (ESA, por sus siglas en inglés), a través de su Comité de Política Científica, ha aprobado oficialmente la selección de la misión ARRAKIHS, la primera misión del Programa Científico de la ESA liderada desde España. Con el objetivo de que sea lanzada en 2030, ARRAKIHS será 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). En esta misión participarán también de forma activa otras instituciones españolas como 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.

 

El equipo investigador responsable de ARRAKIHS está liderado por Rafael Guzmán, investigador del CSIC, miembro del Grupo de Cosmología Observacional e Instrumentación del IFCA y profesor en la Universidad de Florida. El equipo de investigación de ARRAKIHS en la Complutense estará dirigido por la profesora María de los Ángeles Gómez Flechoso, miembro del Grupo UCM de investigación de Astrofísica Instrumental y Extragaláctica (GUAIX) y perteneciente al Departamento de Física de la Tierra y Astrofísica de la Facultad de Ciencias Físicas y al instituto de Física de Partículas y del Cosmos (IPARCOS).

 

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. 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. Son precisamente estos efectos sobre la distribución espacial y la abundancia de las pequeñas galaxias satélites que orbitan en el halo de galaxias como nuestra Vía Láctea los que ARRAKIHS podrá descubrir y caracterizar, contribuyendo a desvelar la distribución y naturaleza de la materia oscura. Además, las imágenes profundas obtenidas en el espacio por ARRAKIHS permitirán detectar los escombros de las galaxias enanas destruidas, denominados corrientes de marea, que son muy difusos y que permitirán corroborar el proceso de aglutinamiento de galaxias satélite que permite la construcción de galaxias más masivas como la nuestra.

 

Desde la Universidad Complutense se desarrollarán las simulaciones cosmológicas, fundamentales para permitir la comparación de las observaciones con la teoría de los modelos de materia oscura fría, y se desarrollarán los algoritmos de análisis estadístico de las imágenes observadas por el telescopio para la detección de las estructuras de bajo brillo superficial. Estos desarrollos son esenciales para la consecución de los objetivos científicos de la misión.

 

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.

 

^{Corrientes estelares de marea detectadas en los halos de galaxias similares a la Vía Láctea con telescopios amateurs. Estas corrientes son uno de los objetivos principales de la misión de la ESA ARRAIKIHS / David Martínez-Delgado}

 

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.

 

La misión ARRAKIHS (acrónimo de “Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys”) fue presentada a la llamada de Misiones-F (Fast Missions Oportunities) de la ESA en febrero de este año y en su desarrollo participa un consorcio internacional, con centros de investigación de España, Suiza, Reino Unido, Bélgica, Suecia, Austria y Estados Unidos. Posteriormente, en agosto, recibió el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación a través de su habilitación en el programa PRODEX de la ESA, gestionado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial (CDTI).

 

 

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