Más de tres décadas después de su lanzamiento, el telescopio espacial Hubble sigue siendo una pieza clave para entender cómo es y cómo evoluciona el universo. Sus imágenes, ya icónicas, han permitido medir con gran precisión la expansión cósmica y estudiar galaxias, cúmulos estelares y nebulosas con un nivel de detalle que cambió para siempre la astronomía moderna.
En paralelo, la NASA se prepara para poner en órbita el telescopio espacial Roman, heredero directo de ese legado. Este nuevo observatorio se ha diseñado para trabajar de la mano de Hubble y de otros grandes instrumentos como el James Webb, con un objetivo ambicioso: profundizar en los enigmas de la energía oscura, la materia oscura y los planetas más allá de nuestro sistema solar, ampliando hasta límites inéditos la información que Hubble ha ido acumulando desde 1990.
Hubble, el veterano que cambió la forma de mirar el universo
Hablar del Hubble es hablar de un antes y un después en la observación astronómica. Lanzado en 1990, este telescopio orbital permitió superar las limitaciones de la atmósfera terrestre, consiguiendo imágenes en luz ultravioleta, visible e infrarroja cercana con una nitidez imposible desde tierra. Gracias a ello se pudo confirmar, entre otros hallazgos, que el universo se expande más rápido de lo esperado.
Uno de los puntos fuertes del Hubble es su capacidad para estudiar con gran detalle regiones concretas del cielo. Aunque su campo de visión es relativamente reducido, su resolución y sensibilidad han hecho posible analizar desde galaxias lejanas hasta cúmulos estelares muy próximos con una riqueza de matices que sirve de referencia a la comunidad científica europea e internacional.
En Europa, los datos del Hubble son una herramienta esencial. Equipos de investigación de España y otros países de la Unión Europea participan habitualmente en programas de observación competitivos. Proyectos como PHANGS (Física con Alta Resolución Angular en Galaxias Cercanas) explotan la capacidad óptica y ultravioleta de Hubble para estudiar la formación estelar en galaxias del entorno local.
Este tipo de programas combinan la información del Hubble con la de otros observatorios punteros, como el telescopio espacial James Webb (gestionado por NASA, ESA y CSA) y el conjunto de radiotelescopios ALMA, en el desierto de Atacama. El resultado es una visión mucho más completa de cómo nacen, evolucionan y mueren las estrellas en galaxias parecidas a la Vía Láctea.
La influencia del Hubble se nota también en la formación de nuevas generaciones de astrónomos. En universidades y centros europeos, muchas tesis doctorales se basan en sus datos, lo que refuerza el papel del Hubble como referencia científica y educativa, incluso ahora que se acerca el despliegue de instrumentación más moderna.
Del Hubble al Roman: cómo se reparten el cielo
El nuevo telescopio espacial Roman se ha concebido explícitamente como complemento del Hubble y no como sustituto directo. Ambos comparten un elemento clave: un espejo primario de 2,4 metros de diámetro, lo que implica que la nitidez de las imágenes de Roman será comparable a la del veterano telescopio.
La gran diferencia está en el área de cielo que cada uno puede abarcar en una sola toma. Mientras Hubble se centra en regiones relativamente pequeñas pero muy detalladas, Roman contará con un campo de visión más de 100 veces mayor. Esto significa que, con cada imagen, podrá mapear extensas zonas del firmamento que a Hubble le llevarían años cubrir.
En la práctica, Roman estudiará el cielo hasta 1.000 veces más rápido que el Hubble, manteniendo una sensibilidad y resolución en el infrarrojo similares. De este modo, Roman no reemplaza, sino que amplía el trabajo del Hubble: donde el Hubble ofrece un zoom preciso sobre regiones concretas, Roman proporcionará la vista panorámica necesaria para contextualizar los detalles y localizar nuevos objetivos de interés.
En solo cinco años de observaciones, Roman captará imágenes de un área del cielo más de 50 veces mayor que la que Hubble ha cubierto en tres décadas. Para la comunidad astronómica europea, esto abre la puerta a catálogos masivos de galaxias, cúmulos y fenómenos transitorios, que luego podrán ser estudiados con más profundidad usando Hubble, James Webb u otros telescopios terrestres.
Este reparto de tareas permite aprovechar la experiencia acumulada con el Hubble: sus observaciones sirven como base para definir las estrategias de sondeo de Roman, seleccionar campos prioritarios y planificar campañas coordinadas de observación que incluyan instrumentos europeos en tierra y en el espacio.
Un flujo de datos sin precedentes: del archivo del Hubble al aluvión del Roman
Uno de los aspectos donde más se aprecia la evolución desde el Hubble al Roman es la cantidad de datos que cada telescopio es capaz de generar. A lo largo de unas tres décadas de actividad científica, el Hubble ha acumulado alrededor de 172 terabytes de información, almacenados en un archivo público al que acceden equipos de todo el mundo, incluida la ESA y numerosos centros españoles.
Roman, en cambio, está diseñado para funcionar en otra escala. La NASA estima que el nuevo telescopio podrá enviar a la Tierra unos 11 terabytes de datos científicos al día. Solo en su primer año de misión, superará el volumen total de información que el Hubble ha reunido en toda su vida operativa, lo que supone un salto de varios órdenes de magnitud en la forma de trabajar con datos astronómicos.
Este caudal de información tendrá un impacto directo en la investigación europea. Los grupos de análisis de datos, sobre todo aquellos especializados en big data y aprendizaje automático, encontrarán en los catálogos de Roman un banco de pruebas ideal para desarrollar algoritmos de clasificación automática de galaxias, detección de exoplanetas y búsqueda de fenómenos raros o poco frecuentes.
En España, centros como el Instituto de Astrofísica de Canarias, el Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) o institutos universitarios repartidos por diferentes comunidades ya trabajan con grandes bases de datos procedentes de Hubble y otros observatorios. La llegada del Roman obligará a reforzar infraestructuras de almacenamiento y cómputo, pero también ofrecerá la oportunidad de liderar proyectos de análisis masivo a escala internacional.
Aunque la generación de datos será mucho mayor, la filosofía de archivo abierto que se ha seguido con el Hubble se mantendrá. Eso significa que la comunidad científica europea podrá acceder a una fracción significativa de las observaciones de Roman, replicando el modelo que ha permitido exprimir al máximo las capacidades del Hubble durante más de treinta años.
Energía oscura, materia oscura y exoplanetas: el terreno donde Roman amplía el legado del Hubble
Buena parte de los descubrimientos más llamativos asociados al Hubble tienen que ver con la expansión acelerada del universo. Las observaciones de supernovas lejanas realizadas con este telescopio fueron fundamentales para identificar la presencia de una fuerza desconocida, la llamada energía oscura, responsable de que el cosmos se esté expandiendo cada vez más deprisa.
Se calcula que la energía oscura representa en torno al 70 % del contenido total del universo, mientras que la materia oscura supondría aproximadamente otro 27 %. La materia ordinaria, es decir, todo lo que forma estrellas, planetas y seres vivos, apenas llegaría al 5 %. Hubble ha permitido perfilar este modelo cosmológico, pero aún quedan muchas lagunas sobre la naturaleza de esos componentes invisibles.
El telescopio Roman se ha diseñado precisamente para atacar estas incógnitas. Gracias a su gran campo de visión y a su sensibilidad en el infrarrojo, podrá medir la luz de unos mil millones de galaxias a lo largo de su misión principal, inicialmente programada para cinco años con una posible extensión de otros cinco. A partir de estos sondeos se construirán mapas tridimensionales de la distribución de galaxias en el tiempo y el espacio.
Además, Roman llevará a cabo observaciones específicas de supernovas y cúmulos de galaxias, clave para calibrar distancias cósmicas y seguir con precisión cómo evoluciona la expansión del universo. Esta información se sumará a las medidas obtenidas por el Hubble, ofreciendo un panorama mucho más robusto para contrastar distintos modelos de energía oscura.
En cuanto a la materia oscura, la distribución de galaxias y cúmulos que Roman cartografiará servirá para inferir dónde se concentra esa masa invisible que actúa como “pegamento” del cosmos. El Hubble ya ha proporcionado imágenes espectaculares de lentes gravitatorias y cúmulos masivos, pero Roman podrá extender estos estudios a regiones mucho más amplias del cielo, aumentando la muestra estadística y mejorando las estimaciones de cómo está organizada la materia a gran escala.
Planetas más allá del sistema solar: del detalle del Hubble al censo masivo del Roman
Otra de las grandes áreas donde el Hubble ha dejado huella es el estudio de exoplanetas. Aunque no se diseñó específicamente para ello, el telescopio ha sido capaz de analizar la atmósfera de algunos mundos lejanos mediante técnicas como el tránsito planetario, proporcionando indicios sobre su composición y condiciones físicas.
El Roman, sin embargo, tiene entre sus objetivos principales la búsqueda sistemática de nuevos planetas fuera del sistema solar. Se espera que este telescopio logre detectar alrededor de 100.000 exoplanetas mediante distintas técnicas, incluyendo un gran sondeo de microlentes gravitatorias, en el que las estrellas de nuestra propia galaxia actúan como lupa para resaltar la presencia de planetas más lejanos.
Durante ese programa de microlentes, Roman monitorizará del orden de 100 millones de estrellas a lo largo de cientos de días, con el propósito de localizar unas 2.500 detecciones planetarias adicionales, muchas de ellas correspondientes a mundos rocosos situados dentro o cerca de la llamada zona habitable, donde podría existir agua líquida.
El instrumento de campo ancho del Roman se complementará con un coronógrafo avanzado, diseñado para bloquear la luz de las estrellas y permitir la obtención de imágenes directas de algunos exoplanetas cercanos, así como su estudio espectroscópico. Aunque se trata en parte de una demostración tecnológica, marcará el camino hacia futuros observatorios dedicados al análisis detallado de atmósferas planetarias.
Todo este esfuerzo encaja con la hoja de ruta internacional hacia un posible Observatorio de Mundos Habitables en las próximas décadas. El Hubble ha actuado como precursor en la caracterización de algunos exoplanetas, mientras que Roman se encargará de construir el censo amplio sobre el que se seleccionarán los candidatos más prometedores para estudios en profundidad, tanto con James Webb como con telescopios europeos de próxima generación.
Un ecosistema de telescopios: Hubble, Roman, James Webb y los grandes observatorios
El futuro de la astronomía espacial se entiende mejor como un trabajo en equipo que como una carrera de relevos. La NASA inscribe al Roman dentro de su familia de grandes observatorios espaciales, junto al Hubble y al James Webb, cada uno con un papel específico pero interconectado.
Mientras que el Hubble observa principalmente en ultravioleta, luz visible y una franja de infrarrojo cercano, Roman se coloca en un rango que cubre también la luz visible y se adentra más profundamente en el infrarrojo, optimizado para cartografiar el cielo a gran velocidad. El James Webb, por su parte, cuenta con un espejo primario de 6,5 metros, mucho mayor que los 2,4 metros de Hubble y Roman, lo que le permite ver más lejos en el tiempo y con mayor resolución.
Roman captará imágenes unas 50 veces más grandes que las que puede obtener Webb de una sola vez. En la práctica, esto significa que Roman será ideal para localizar fenómenos poco frecuentes y objetos exóticos en grandes áreas del cielo, mientras que Webb se centrará en estudiar una selección de esos objetivos con un nivel de detalle excepcional.
Hubble seguirá jugando un papel clave, sobre todo en longitudes de onda donde ni Roman ni Webb son tan eficientes, y como referencia histórica que permite comparar datos tomados a lo largo de varias décadas. Para proyectos europeos, esta combinación de telescopios espaciales y observatorios en tierra, como ALMA o los grandes telescopios ópticos del continente, da lugar a un ecosistema observacional sin precedentes.
Coordinando campañas entre Hubble, Roman y Webb se podrán abordar cuestiones tan diversas como la formación de las primeras galaxias, la evolución de los agujeros negros supermasivos y la aparición de sistemas planetarios potencialmente habitables. La contribución de la ESA en el desarrollo, operación y explotación científica de estos telescopios asegura que la astronomía europea esté muy presente en las grandes decisiones de observación.
Nancy Grace Roman: el nexo humano entre el Hubble y su heredero
La conexión entre Hubble y Roman no es solo técnica, sino también histórica y personal. La astrónoma estadounidense Nancy Grace Roman, nacida en 1925 en Tennessee, fue una figura fundamental para que el proyecto Hubble saliera adelante, hasta el punto de ser conocida como “la madre del Hubble”.
Desde muy joven sintió una fuerte atracción por el cielo nocturno, organizando incluso un club de astronomía durante su infancia. A pesar de los obstáculos y prejuicios que encontró por ser mujer en un entorno científico predominantemente masculino, completó estudios de Astronomía y obtuvo su doctorado, algo poco habitual para las mujeres de su generación.
En 1959, poco después del nacimiento de la NASA, Roman se incorporó a la agencia y se convirtió en su primera jefa de Astronomía. Desde ese puesto, tuvo que combinar la visión científica con la gestión institucional y la negociación política, defendiendo la necesidad de colocar grandes telescopios en órbita para superar las limitaciones de la atmósfera terrestre.
Su empeño fue clave para convencer a científicos, directivos y congresistas de que un telescopio como el Hubble era una inversión estratégica para Estados Unidos y para la comunidad internacional. Por eso, cuando el proyecto se consolidó, muchos de sus colegas comenzaron a referirse a ella como “the mother of Hubble”, un apodo que resume su papel como impulsora y arquitecta del programa de astronomía espacial.
Roman falleció en 2018, pero su legado se mantiene vivo tanto en los datos del Hubble como en el diseño del nuevo telescopio que lleva su nombre. El Nancy Grace Roman Space Telescope se concibe como la siguiente gran apuesta para estudiar energía oscura, exoplanetas y la estructura del universo, campos que se beneficiaron enormemente de la existencia previa del Hubble.
Lo que está por venir para la comunidad científica europea
La puesta en marcha del telescopio Roman abre una etapa en la que los archivos del Hubble y los nuevos datos formarán un conjunto extremadamente valioso. La capacidad de Roman para generar grandes volúmenes de información permitirá construir catálogos exhaustivos de galaxias, cúmulos y exoplanetas, mientras que Hubble seguirá aportando observaciones de alta resolución en regiones concretas.
Para investigadores de España y del resto de Europa, esto supone acceso a una base de datos sin precedentes, ideal para proyectos de largo recorrido: desde reconstruir cómo ha ido cambiando la distribución de la materia oscura hasta analizar las propiedades de miles de sistemas planetarios. Los programas coordinados entre NASA y ESA facilitarán que los equipos europeos puedan presentar propuestas y aprovechar al máximo tanto el archivo histórico del Hubble como las futuras campañas de Roman.
Sin perder de vista los enormes avances que ha proporcionado el Hubble, el despliegue del Roman marca un cambio de escala en la forma de hacer astronomía: más cielo cubierto, más rápido y con muchos más datos por procesar. En este nuevo escenario, el papel del Hubble pasa a ser el de un veterano imprescindible, cuyas observaciones seguirán sirviendo para validar, comparar y afinar los resultados obtenidos con instrumentos más jóvenes.
El conjunto formado por Hubble, Roman y James Webb, junto con los grandes observatorios terrestres, configura un panorama en el que la exploración del cosmos entra en una fase de madurez. El telescopio Hubble, lejos de quedar relegado, se consolida como el pilar histórico y técnico sobre el que se construyen las próximas grandes misiones espaciales.
