Arrakihs, la misión de la ESA que buscará desentrañar la materia oscura en 2030

La Agencia Espacial Europea (ESA) avanza en un proyecto que promete arrojar luz sobre uno de los mayores enigmas de la cosmología actual: la materia oscura. Se trata de la misión Arrakihs (Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys), que tiene previsto su lanzamiento en 2030.

Carlos Corrales, investigador de la ESA y científico involucrado en el proyecto, conversó sobre el estado actual de Arrakihs durante un evento en León con motivo del eclipse solar. La misión, que comenzó a definirse en 2022, recibió luz verde este año por parte del Comité Científico de la ESA y se clasifica como de “desarrollo rápido” o tipo F, con un total de 8 años desde su concepción hasta el lanzamiento.

“Sabemos mucho del Universo, pero hasta que no sepamos exactamente qué es la materia oscura quedará siempre un misterio por resolver”, afirmó Corrales. Esta frase resume el objetivo central de Arrakihs: estudiar los halos galácticos para entender mejor cómo influye esta componente invisible en la formación y evolución de las galaxias.

¿Qué son los halos galácticos y por qué importan?

Cuando pensamos en una galaxia, solemos imaginar su disco brillante con brazos espirales. Sin embargo, esa parte visible es solo una fracción pequeña. El halo galáctico se extiende mucho más allá y contiene estrellas, polvo y, sobre todo, materia oscura. Esta última es la que proporciona la gravedad necesaria para mantener unida a toda la estructura.

La materia oscura no se ve directamente, pero su influencia gravitatoria es detectable. En esos halos existen estructuras de brillo muy tenue conocidas como corrientes estelares, que son como huellas dactilares de la historia de la galaxia: restos de fusiones con otras galaxias más pequeñas.

Arrakihs se enfocará precisamente en analizar estas corrientes estelares, que hasta ahora han sido difíciles de estudiar por su escaso brillo. El objetivo es verificar si los modelos actuales de formación galáctica y de materia oscura coinciden con las observaciones reales.

Un dato curioso es que nuestra Vía Láctea parece especialmente rica en estas corrientes estelares. Arrakihs ayudará a determinar si esto es algo excepcional o si, simplemente, en otras galaxias no las hemos detectado aún por su debilidad lumínica.

Arrakihs vs Euclid: misiones complementarias

Arrakihs no es la primera misión de la ESA dedicada a la materia oscura. Euclid, lanzada en 2023, ya está trabajando en el tema pero desde una perspectiva diferente. Mientras Euclid observa a escala cosmológica usando lentes gravitacionales y analiza galaxias lejanas, Arrakihs se centra en una escala mucho más cercana: el interior de las galaxias individuales.

“Euclid es la gran misión de la ESA acerca de cosmología y de materia oscura”, explicó Corrales. “Lo que pasa es que Euclid está mirando a la materia oscura a escala universal, mientras que Arrakihs usa una escala mucho más pequeña”.

La complementariedad es clara: Euclid tiene una resolución angular excepcional, pero Arrakihs podrá observar en el ultravioleta cercano, algo que Euclid no hace. Además, lo que una misión mida podrá enriquecer los datos de la otra.

¿Existe la materia oscura o necesitamos nueva física?

Las evidencias de la materia oscura vienen de múltiples ángulos: rotación de galaxias, lentes gravitacionales, dinámica de cúmulos y ahora el estudio de halos. En las galaxias, la materia oscura representa la mayor parte de la masa total; las estrellas, el gas y el polvo que vemos son solo una fracción pequeña.

Aun así, nadie ha logrado detectarla directamente. Corrales lo compara con toparse con algo invisible que nos impide avanzar: sabemos que está ahí por su efecto, pero no sabemos exactamente qué es. Existen teorías que proponen que, en lugar de materia oscura, quizás necesitemos una física diferente, pero la mayoría de la comunidad científica se inclina por seguir investigando su naturaleza.

Entender la materia oscura no es solo una cuestión teórica. Tiene una influencia fundamental en el desarrollo del Universo y en su evolución futura. Conocerla mejor nos ayudaría a responder preguntas profundas sobre de dónde venimos y hacia dónde vamos como cosmos.

Arrakihs representa un paso importante en esa dirección. Aunque todavía faltan varios años para su lanzamiento, su enfoque en los detalles finos de las galaxias cercanas promete complementar perfectamente el trabajo que ya realiza Euclid y abrir nuevas ventanas a uno de los misterios más persistentes de la astronomía moderna.