Nunca antes un telescopio había sido capaz de crear imágenes astronómicas tan nítidas en una porción tan grande del cielo, y mirando tan lejos en el universo distante. Lo acaba de conseguir la misión espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA), al facilitar sus primeras imágenes a todo color del universo.

Cinco espectaculares fotografías revelan todo el potencial de esta misión: la nebulosa Cabeza de Caballo, el cúmulo de galaxias de Perseo, la galaxia espiral IC 342, la irregular NGC 6822 y el cúmulo globular NGC 6397.

Detalle del cúmulo de galaxias de Perseo. / ESA et al.

En conjunto, muestran que el telescopio está listo para crear el mapa 3D más extenso del universo hasta la fecha y descubrir algunos de sus secretos ocultos.

Euclid, nuestro detective del universo oscuro tiene una difícil tarea: investigar cómo la materia y la energía oscuras han hecho que el universo tenga su aspecto actual. El 95 % de nuestro cosmos parece estar formado por estas misteriosas entidades «oscuras» Pero no entendemos lo que son porque su presencia solo provoca cambios muy sutiles en el aspecto y los movimientos de las cosas que podemos ver.

Para desvelar la influencia «oscura» en el universo visible, Euclid observará durante los próximos seis años las formas, distancias y movimientos de miles de millones de galaxias hasta una distancia de 10.000 millones de años luz. De este modo, creará el mapa tridimensional.

Imagen visible e infrarroja

Lo que hace especial la visión del cosmos de Euclid es su capacidad para crear una imagen visible e infrarroja extraordinariamente nítida de una gran parte del cielo en una sola sesión.

Las imágenes, que se publican ahora muestran esta capacidad especial: desde estrellas brillantes hasta galaxias débiles, las observaciones revelan la totalidad de estos objetos celestes, al tiempo que mantienen una nitidez extrema, incluso al hacer zoom sobre galaxias lejanas.

Galaxia espiral IC 342 o Caldwell 5 o ‘galaxia Oculta’. Gracias a su visión infrarroja, Euclid ya ha descubierto información crucial sobre las estrellas de esta galaxia, que es semejante a la Vía Láctea. / ESA et al.

“La materia oscura junta las galaxias y hace que giren más rápidamente de lo que la materia visible por sí sola puede explicar; la energía oscura está impulsando la expansión acelerada del universo. Euclid permitirá por primera vez a los cosmólogos estudiar conjuntamente estos misterios oscuros que compiten entre sí», explica la directora científica de la ESA, la profesora Carole Mundell, directora también del centro ESAC que tiene la agencia cerca de Madrid.

Galaxia irregular NGC 6822 La mayoría de las galaxias del universo temprano no se parecen a una espiral prototípica, sino que son irregulares y pequeñas. Esta es la primera galaxia enana irregular que observó Euclid y se encuentra muy cerca, a sólo 1,6 millones de años luz de la Tierra. / ESA et al.

«Euclid supondrá un salto en nuestra comprensión del cosmos en su conjunto, y estas asombrosas imágenes de esta misión demuestran que está preparada para ayudar a responder a uno de los mayores misterios de la física moderna», añade.

René Laureijs, científico del Proyecto Euclid de la ESA, destaca que «nunca antes habíamos visto imágenes astronómicas como estas, con tanto detalle. Son aún más bellas y nítidas de lo que podíamos esperar, y nos muestran muchas características nunca antes vistas en zonas bien conocidas del universo cercano. Ahora estamos preparados para observar miles de millones de galaxias y estudiar su evolución a lo largo del tiempo cósmico», afirma.

En opinión de Giuseppe Racca, director del Proyecto Euclid de la ESA, «los elevados estándares para este telescopio han merecido la pena: que haya tanto detalle en estas imágenes, es todo gracias a un diseño óptico especial, una fabricación y ensamblaje perfectos de telescopio e instrumentos, y un control de la temperatura y apuntamiento extremadamente preciso», añade.

Cúmulo globular NGC 6397. Este es el segundo cúmulo globular más cercano a la Tierra, ubicado a unos 7.800 años luz de distancia. Actualmente, ningún otro telescopio aparte de Euclid puede observar un cúmulo globular completo en una sola observación y distinguir tantas estrellas en el cúmulo. Estas estrellas débiles hablan sobre la historia de la Vía Láctea y sobre dónde se encuentra la materia oscura. / ESA et al.

Por su parte, el director general de la ESA, Josef Aschbacher, ha feclicitado y agradecido «a todos los implicados en hacer realidad esta ambiciosa misión, un reflejo de la excelencia europea y de la colaboración internacional. Las primeras imágenes captadas por Euclid son sobrecogedoras y nos recuerdan por qué es esencial que vayamos al espacio para aprender más sobre los misterios del universo».

Misión europea con colaboración de la NASA

Euclid es una misión europea, construida y operada por la ESA, con contribuciones de la NASA. El Consorcio Euclid –formado por más de 2.000 científicos de 300 institutos de 13 países europeos, EEUU, Canadá y Japón– es responsable de proporcionar los instrumentos científicos y el análisis de los datos científicos.

La ESA seleccionó a Thales Alenia Space como contratista principal para la construcción del satélite y su módulo de servicio, mientras que Airbus Defence and Space fue elegida para desarrollar el módulo de carga útil, incluido el telescopio. La NASA proporcionó los detectores del espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano, NISP. Euclid es una misión de clase media del Programa Cosmic Vision de la ESA.

El ejemplo del cúmulo de Perseo 

Esta increíble instantánea de Euclid es una revolución para la astronomía. La imagen muestra 1000 galaxias pertenecientes al cúmulo de Perseo y más de 100.000 galaxias adicionales aún más lejos en el fondo.

Muchas de estas galaxias débiles no se habían observado antes. Algunas de ellas están tan distantes que su luz ha tardado 10.000 millones de años en llegar hasta nosotros. Al cartografiar la distribución y las formas de estas galaxias, los cosmólogos/as podrán descubrir más sobre cómo la materia oscura dio forma al universo que vemos hoy.

Esta es la primera vez que una imagen tan grande nos permite capturar tantas galaxias en el Cúmulo de Perseo con un nivel de detalle tan alto. El Cúmulo de Perseo es una de las estructuras más masivas conocidas en el universo, ubicada a ‘solo’ 240 millones de años luz de la Tierra.

Los y las astrónomas demostraron que los cúmulos de galaxias como Perseo solo pueden haberse formado si hay materia oscura presente en el universo. Euclid observará numerosos cúmulos de galaxias como este a lo largo del tiempo cósmico, revelando el elemento ‘oscuro’ que las mantiene unidas.

Cúmulo de Perseo observado por Euclid. / ESA et al.

Participación española en Euclid

La contribución española a la carga útil del telescopio Euclid se ha organizado en torno a dos nodos que se incorporaron al consorcio científico en 2010. Por una parte, el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE), el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) y el Puerto de Información Científica (PIC) han sido responsables del diseño, construcción, ensamblaje y tests de validación de la rueda de filtros del instrumento NISP, así como de las simulaciones cosmológicas de la misión.

Por otra parte, la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), se han encargado de la unidad electrónica que controla el instrumento NISP y su software de arranque. Además, ambos nodos participan en varios equipos de preparación de la explotación científica de los datos del telescopio.

Además, en más de 20 instituciones españolas hay alrededor de 100 científicos y científicas preparando la explotación científica de la misión para desentrañar los misterios del universo oscuro. El centro CITIC de la Universidad de la Coruña, por ejemplo, proporciona herramientas de inteligencia artificial para clasificar los objetos observados. En conjunto, todos los datos científicos se gestionan y distribuyen desde el centro ESAC de la ESA en Villanueva de la Cañada (Madrid).

Además, en Euclid participan alrededor de 80 empresas europeas, de las cuales casi una decena son españolas, entre ellas Airbus, Alter Technology, Crisa, Deimos Space, GTD, Navair, Sener y Thales Alenia Space España.