El satélite "Fuse" irá al espacio a medir la materia del Big Bang

Todo está listo en cabo Cañaveral para el lanzamiento al espacio, el próximo día 23, de una nueva misión científica cuyo objetivo fundamental es medir las cantidades relativas de elementos primordiales creados en el Big Bang, en concreto la abundancia de deuterio (isótopo de hidrógeno). Se trata del Fuse (Far Ultraviolet Spectroscopy Explorer), de la NASA, que estará en operación durante al menos tres años. ¿Cómo eran las condiciones en los primeros minutos después del Big Bang? ¿Cómo se han dispersado los elementos químicos por las galaxias y cómo evolucionan éstas? Hacia las respuestas a estas preguntas apunta la misión Fuse, explican los científicos que la han diseñado. La clave está en la abundancia de deuterio -forma de hidrógeno pesado cuyo núcleo tiene un protón y un neutrón, y no sólo un protón como el isótopo más abundante de hidrógeno- que se formó en el Big Bang y que se observa en el ultravioleta lejano, longitud de onda a la que está dedicado el Fuse. Con el nuevo observatorio los astrofísicos medirán la abundancia relativa de este elemento primordial en la materia interestelar de la Vía Láctea, en galaxias cercanas y en el medio intergaláctico. Desde los años setenta, cuando funcionó el satélite Copernicus, los astrónomos no han tenido un instrumento de ultravioleta lejano y el Fuse es mucho más sensible que aquel pionero. Este interés por el deuterio se debe a que en los primeros minutos tras la gran explosión inicial se formaron los elementos químicos primordiales (hidrógeno, helio y unos pocos más) a partir de los cuales se crea, en reacciones nucleares dentro de las estrellas, todo el resto de la materia que existe. Este escenario, sólidamente apoyado por cálculos y observaciones, es uno de los pilares de la teoría del Big Bang.

Cosmos inicial

Durante aquellos primeros pasos del cosmos, cuando se produjeron los primeros núcleos atómicos, una pequeña parte del hidrógeno se convirtió en deuterio al añadirse un neutrón al protón del núcleo. Pero las cantidades de cada elemento que se formaban eran muy sensibles a las condiciones de temperatura, densidad y número de partículas presentes. Los científicos quieren ahora hacer medidas finas: "Al medir las cantidades relativas de cada elemento se pueden inferir las condiciones existentes en el tiempo anterior a que existieran los átomos completos. Conocer la relación de átomos de deuterio respecto a átomos de hidrógeno remanentes del Big Bang permitirá a los astrónomos establecer límites consistentes acerca de cuánta materia observable existe en el universo", explica el equipo de Fuse. En las reacciones nucleares de las estrellas se convierte parte del deuterio en helio y en elementos más pesados, pero no se sabe bien a qué ritmo decrece la cantidad de deuterio ni cuánto se ha destruido ya. Por ello, la nueva misión espacial centra su interés en el estudio de este elemento en el medio interestelar y en el medio intergaláctico, lo que dará información interesante acerca de la evolución de las galaxias y del cosmos primitivo.

La misión Fuse, desarrollada y operada por la Universidad John Hopkins (EEUU) con participación de las agencias espaciales de Francia y Canadá, fue planeada en cooperación con la Agencia Europea del Espacio, que optó finalmente por otros proyectos. La carga científica del satélite (de 1.500 kilos) consta de dos detectores electrónicos de ultravioleta lejano, cuatro espejos, un espectrógrafo y una cámara de rango visible. El telescopio debe ser puesto en órbita circular de 775 kilómetros de altura por un cohete Delta II.