Con contribuciones de la NASA, la misión complementará los estudios de energía oscura que realizará el próximo Telescopio Espacial Roman Nancy Grace de la agencia.
La misión Euclid, liderada por la ESA (la Agencia Espacial Europea) con contribuciones de la NASA, ha publicado cinco nuevas imágenes que muestran la capacidad del telescopio espacial para explorar dos misterios cósmicos a gran escala: la materia oscura y la energía oscura. La materia oscura es una sustancia invisible cinco veces más común en el universo que la materia “normal” pero de composición desconocida. “Energía oscura” es el nombre que se le da a la fuente desconocida que hace que el universo se expanda cada vez más rápido.
Para 2030, Euclid creará un mapa cósmico que cubrirá casi un tercio del cielo, utilizando un campo de visión mucho más amplio que el de los telescopios espaciales Hubble y James Webb de la NASA, que están diseñados para estudiar áreas más pequeñas con mayor detalle. Luego, los científicos trazarán la presencia de materia oscura con mayor precisión que nunca. También pueden utilizar este mapa para estudiar cómo ha cambiado la fuerza de la energía oscura con el tiempo.
Las cinco nuevas imágenes presentan vistas de diferentes tamaños (desde una región de formación estelar en la Vía Láctea hasta cúmulos de cientos de galaxias) y fueron tomadas poco después del lanzamiento de Euclid en julio de 2023 como parte de su programa de observaciones de lanzamiento temprano. La misión publicó cinco imágenes de ese programa el año pasado como una vista previa de lo que ofrecería Euclid, antes de que los científicos analizaran los datos.
Las nuevas imágenes, artículos científicos relacionados y datos están disponibles en el sitio web de Euclid. Un programa pregrabado de la ESA sobre estos hallazgos está disponible en ESA TV y YouTube.
Los planificadores de misiones con el próximo telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA utilizarán los hallazgos de Euclid para informar el trabajo complementario de Roman sobre energía oscura. Los científicos utilizarán Roman, con su mayor sensibilidad y nitidez, para ampliar el tipo de ciencia que permite Euclides al estudiar galaxias más débiles y distantes.
Espacio curvo
Una forma en que Euclides ayudará a los científicos a estudiar la materia oscura es observando cómo este misterioso fenómeno deforma la luz de galaxias distantes, como se ve en una de las nuevas imágenes que muestran un cúmulo de galaxias llamado Abell 2390. La masa del cúmulo de galaxias, que incluye la materia oscura materia, crea curvas en el espacio. La luz de galaxias más distantes que viaja sobre esas curvas parece curvarse o arquearse, de manera similar a cómo se ve la luz cuando pasa a través del vidrio deformado de una ventana vieja. A veces, la deformación es tan poderosa que puede crear anillos, arcos pronunciados o múltiples imágenes de la misma galaxia, un fenómeno llamado lente gravitacional fuerte.
Los científicos interesados en explorar los efectos de la energía oscura buscarán principalmente un efecto más sutil, llamado lente gravitacional débil, que requiere un análisis informático detallado para detectar y revelar la presencia de grupos aún más pequeños de materia oscura. Al mapear esa materia oscura y rastrear cómo evolucionan estos grupos con el tiempo, los científicos investigarán cómo la aceleración hacia afuera de la energía oscura ha cambiado la distribución de la materia oscura.
“Debido a que la energía oscura es un efecto relativamente débil, necesitamos estudios más grandes que nos brinden más datos y una mejor precisión estadística”, dijo Mike Seiffert, científico del proyecto Euclid de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la agencia en el sur de California. “No es algo en lo que podamos acercarnos a una galaxia y estudiarla en detalle. Necesitamos observar un área mucho más grande pero aún así poder detectar estos efectos sutiles. Para que eso sucediera, necesitábamos un telescopio espacial especializado como Euclid”.
El telescopio utiliza dos instrumentos que detectan diferentes longitudes de onda de luz: el generador de imágenes de luz visible (VIS) y el espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano (NISP). Las galaxias en primer plano emiten más luz en longitudes de onda visibles (aquellas que el ojo humano puede percibir), mientras que las galaxias en segundo plano suelen ser más brillantes en longitudes de onda infrarrojas.
“La observación de un cúmulo de galaxias con ambos instrumentos nos permite ver galaxias a una gama de distancias más amplia que la que podríamos obtener usando solo el visible o el infrarrojo”, dijo Jason Rhodes del JPL, investigador principal del equipo científico de energía oscura Euclid de la NASA. “Y Euclid puede generar este tipo de imágenes profundas, amplias y de alta resolución cientos de veces más rápido que otros telescopios”.
Descubrimientos más allá de la energía oscura
Mientras que la materia oscura y la energía oscura son fundamentales para Euclides. La misión tiene una variedad de otras aplicaciones astronómicas. El mapa celeste de gran superficie de Euclides se puede utilizar, por ejemplo, para descubrir objetos débiles y observar cambios en objetos cósmicos, como el cambio de brillo de una estrella. Los nuevos resultados científicos de Euclides incluyen la detección de planetas que flotan libremente (planetas que no orbitan alrededor de estrellas), que son difíciles de encontrar debido a su debilidad. Además, los datos revelan enanas marrones recién descubiertas. Se cree que se forman como estrellas, pero no lo suficientemente grandes como para comenzar la fusión en sus núcleos, estos objetos resaltan las diferencias entre estrellas y planetas.
“Los datos, imágenes y artículos científicos que se publican ahora marcan el comienzo de los resultados científicos de Euclid y muestran una variedad sorprendentemente amplia de ciencia más allá del objetivo principal de la misión”, dijo Seiffert. “Lo que ya estamos viendo desde la visión amplia de Euclides ha producido resultados que estudian planetas individuales, características de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y la estructura del universo a gran escala. Es a la vez emocionante y un poco abrumador mantenerse al día con todos los desarrollos”.
Más sobre la misión
Tres equipos científicos apoyados por la NASA contribuyen a la misión Euclid. Además de diseñar y fabricar la electrónica del chip sensor para el instrumento fotómetro y espectrómetro de infrarrojo cercano (NISP) de Euclid, JPL también dirigió la adquisición y entrega de los detectores NISP. Esos detectores, junto con la electrónica del chip sensor, fueron probados en el Laboratorio de Caracterización de Detectores de la NASA en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard en Greenbelt, Maryland. El Centro Científico Euclid de la NASA en IPAC (ENSCI), en Caltech en Pasadena, California, archivará los datos científicos y apoyará las investigaciones científicas con sede en Estados Unidos. JPL es una división de Caltech.
Para obtener más información sobre Euclides, visite https://www.nasa.gov/mission_pages/euclid/main/index.html
Para obtener más información sobre Roman, vaya a https://roman.gsfc.nasa.gov
Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: NASA / JPL–Caltech