El 16 de septiembre de 2019 a las 04:14 CEST, Se espera que el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) aterrice en el aeropuerto de Stuttgart. El observatorio aerotransportado es un proyecto conjunto de la agencia espacial estadounidense NASA y el Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR). Está previsto que SOFIA despegue de Stuttgart a las 19:40 CEST el 18 de septiembre para su primer vuelo de investigación científica sobre Europa. durante el cual volará sobre 12 países. La idea detrás de esto es que, durante su misión europea, SOFIA volará mucho más al norte de lo que puede hacerlo cuando despegue de su base de operaciones en Palmdale, Sureste de california. Cuanto más se acerque el observatorio de infrarrojos a los polos, cuanto menos vapor de agua haya en la atmósfera por encima de él, ofreciendo mejores condiciones de observación.

"Esta es una ocasión muy especial:SOFIA despegará de Stuttgart para su primer vuelo europeo de investigación científica, "dice Pascale Ehrenfreund, Presidente de la Junta Ejecutiva del DLR. "Los investigadores a bordo explorarán las áreas alrededor de los agujeros negros y analizarán la cuestión de si la Energía Oscura realmente está causando que el universo se expanda a un ritmo cada vez mayor".

Seguimiento de la formación de estrellas

Los humanos no solo pusieron un pie en la luna por primera vez hace 50 años en 1969, pero los científicos de la NASA también, un tanto por casualidad, descubrieron una galaxia muy especial. Markarian 231, en la constelación de la Osa Mayor, está aproximadamente a 600 millones de años luz de la Tierra. Esto está unas 300 veces más lejos que la galaxia de Andrómeda, que es la galaxia más cercana a la Vía Láctea. Sin embargo, Markarian 231 es una de las galaxias más cercanas a la Tierra que es extremadamente brillante y tiene un Núcleo Galáctico Activo (AGN). Su luminosidad en la región infrarroja del espectro convierte a Markarian 231 en una de las galaxias infrarrojas ultra-luminosas más brillantes y conocidas. Dos agujeros negros giran uno alrededor del otro en su centro. Uno de ellos, a cuatro millones de masas solares, es bastante pequeño; el otro, que pesa 150 millones de masas solares, es mucho más grande. Los investigadores están interesados ​​en observar el área alrededor de estos agujeros negros durante el primer vuelo europeo de SOFIA. Un toro de polvo los rodea.

Estas regiones en forma de rosquilla se encuentran alrededor de cada AGN. Sin embargo, el papel que desempeñan en la generación de jets de radio sigue sin estar claro. Estos son pares de chorros de plasma que se expulsan desde el centro de un AGN a velocidades relativistas. No todos los AGN producen tales chorros de radio, como lo han demostrado las observaciones de radioastronomía. Estudios previos con SOFIA han indicado que el campo magnético en estos toros cargados de polvo puede ayudar a desencadenar la formación de chorros de radio. ¿Puede la creación de los chorros realmente remontarse a la presencia, o incluso a la ausencia, de un campo magnético? Esta es una pregunta importante para la que los astrónomos aún no han encontrado una respuesta.

Dado que solo el instrumento infrarrojo de la cámara de banda ancha aerotransportada de alta resolución (HAWC +) en SOFIA puede medir campos magnéticos en este rango de longitud de onda, los investigadores quieren usarlo para descifrar la conexión entre estos campos y los chorros de radio. Comenzaron sus observaciones del AGN de ​​Cygnus A durante un vuelo sobre el sur de California en 2018. "La primera misión europea de SOFIA continuará esta investigación para finalmente resolver el misterio astronómico de los radio jets". "explica Alessandra Roy, el científico alemán del proyecto SOFIA en la Administración Espacial del DLR, que opera el observatorio aerotransportado junto con la NASA.

¿Se está expandiendo el universo a un ritmo acelerado?

El universo se ha expandido continuamente desde el Big Bang. Este descubrimiento fue realizado por Edwin Hubble en 1929. Luego, a finales de la década de 1980, los astrofísicos ganadores del Premio Nobel Saul Perlmutter, Adam Riess y Brian Schmidt comenzaron a observar supernovas de tipo 1a. Estas explosiones estelares referidos como 'faros cósmicos, "son visibles desde lejos y siempre tienen el mismo brillo. Esto permite determinar claramente sus distancias, cuanto más brillantes aparecen estas supernovas de tipo 1a, cuanto más cerca estén del observador. La determinación del brillo de muchas supernovas permitió a los investigadores determinar si la expansión del universo se está acelerando o no. Los resultados fueron una sorpresa. Las explosiones estelares observadas fueron menos luminosas de lo esperado.

Esto dejó en claro a los tres investigadores que la expansión se está acelerando y el universo está siendo separado por un misterioso mecanismo de aceleración que ahora se conoce como Energía Oscura. ¿Pero es éste realmente el caso? ¿La luminosidad inesperadamente baja se debe a que el universo se está separando a una velocidad creciente? ¿O hubo algún problema con las observaciones? "Estas son precisamente las preguntas que los investigadores de Austin, Texas se dirigirá mientras usan el instrumento HAWC + a bordo de SOFIA para observar el polvo en las galaxias caseras de las supernovas de tipo 1a. Medirán el contenido de polvo en la región alrededor de la explosión estelar. El telescopio espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea también realizará observaciones similares, que está programado para su lanzamiento en 2022. Después de estas observaciones, tal vez sepamos con más precisión si la expansión del universo es realmente acelerada por la Energía Oscura, "explica Roy, que está involucrado en las misiones Euclid y SOFIA.

El cielo nocturno de Europa:un tesoro de secretos cósmicos

Se planean otras observaciones científicas durante el vuelo de 10 horas de SOFIA. Los astrónomos del Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, apuntará a la región sur de Serpens de la nube de Serpens, una formación con estrellas extremadamente jóvenes, desde el cielo sobre Francia. Con estas estrellas de tres a cuatro millones de años, los investigadores pueden seguir la formación de estrellas casi desde sus inicios y descubrir más sobre este proceso. La siguiente observación se centrará en el filamento L 1495 en la Nube Molecular de Tauro. Investigadores de la Universidad de California, Berkeley (EE. UU.) Quiere averiguar qué papel juega la dinámica de los campos magnéticos en el proceso de formación de las nubes filamentarias. "Esta será la observación individual más larga de SOFIA en su primer vuelo de observación en Europa. El viaje comenzará al sur de la costa sueca, sobre el Mar Báltico, y cruzar Polonia, la República Checa, Austria, Eslovenia, Croacia, el mar Adriático e Italia, casi hasta Sicilia, "dice Clemens Plank, Ingeniero de proyectos para SOFIA en DLR Space Administration, discutir el plan de vuelo. Esto ha tenido que ser acordado de antemano con todas las autoridades europeas de tráfico aéreo pertinentes.

Audiencia joven a bordo

No solo los científicos estarán a bordo para esta emocionante expedición. Un equipo del programa de televisión infantil alemán "Sendung mit der Maus" (Emisión con el ratón) ofrecerá a la audiencia del ratón información sobre el vuelo de investigación de SOFIA en un programa especial titulado "Telescopios y astronomía infrarroja". Además, un ganador del concurso "Jugend forscht" para jóvenes investigadores volará a bordo de SOFIA durante su estreno europeo.