Diez respuestas sobre Euclid, cartógrafo del universo

Cartografiar el universo para obtener el mapa cósmico en 3D más grande y preciso jamás creado. Casi nada. Parece misión imposible pero no, es una misión real de la Agencia Espacial Europea (ESA) llamada Euclid. A pesar de las extraordinarias imágenes que ya nos está proporcionando Euclid, para la mayoría de terrícolas será complicado entender su significado real y el alcance de los datos que proporcione esta revolucionaria misión. En este artículo te ofrecemos algunas respuestas sobre esta misión que promete revolucionar el gallinero de la astrofísica en las próximas décadas.

 

¿Por qué se llama Euclid?.

El telescopio Euclid está observando la estructura formada por miles de millones de galaxias, para tratar de entender la geometría del universo. Por eso han bautizado a esta misión con el nombre, en inglés.de Euclid, en honor a Euclides de Alejandría (ca. 325 a. C.-ca. 265 a. C.) el llamado “padre de la geometría”. Euclides fue el matemático y geómetra más importante de la antigüedad y la vigencia de su tratado Los Elementos hace que sea considerado el principal maestro de matemáticas de todos los tiempos.

¿En qué consiste la misión espacial Euclid?.

La misión Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA) pretende reconstruir con gran detalle nuestra historia cósmica, dando respuesta a varias cuestiones:  cómo es el universo, por qué se expande, cómo crece y cómo está estructurada dentro de él la materia. La misión Euclid estudiará durante seis años la materia y la energía oscura para crear el que será el mayor mapa tridimensional del universo jamás cartografiado.

 

 

¿Cuál es el objetivo de Euclid?.

Observar, mediante sensores ópticos e infrarojos, las distancias, formas y movimientos de miles de millones de galaxias situadas a distancias de hasta 10.000 millones de años luz es el objetivo de Euclid. La misión pretende hacer un catálogo de más de 1.500 millones galaxias cartografiadas, es decir, caracterizadas en su forma, su color y su movimiento para conseguir un mapa tridimensional muy preciso de un tercio del cielo que nos ayudará a conocer cómo  es y ha sido la estructura del universo a lo largo de la historia cósmica y por qué se está expandiendo. Los resultados indican que el telescopio espacial logrará los objetivos científicos para los que ha sido diseñado, y posiblemente mucho más.

 

 

 ¿Dónde está situado el telescopio Euclid?.

El 1 de Julio de 2023 se lanzó desde Cabo Cañaveral, Florida, (EE.UU.)  el cohete estadounidense Falcon 9, de SpaceX que transportaba el telescopio Euclid. Pasaba así a la acción una misión espacial que había iniciado su andadura una década antes.Tardó un mes en llegar a su destino, para orbitar en el segundo punto de Lagrange (L2) del sistema Sol-Tierra, a 1,5 millones de km de la Tierra en la dirección opuesta al Sol, donde también está el telescopio espacial James Webb.

 

 

¿Cómo estudiará Euclid  la materia y energía oscura?.

 

Los científicos han observado que la luz que emiten las galaxias se desvía al pasar por determinadas zonas  debido, se cree a que hay grandes concentraciones de materia. No se sabe exactamente la que hay  pero se cree que se podrá determinar midiendo la deformación que provoca en la forma de las galaxias. Los datos que aporte Euclid permitirán analizar esa deformación y de ella inferir qué cantidad de materia oscura hay en la trayectoria de los rayos de luz y cómo se distribuye en el universo. Es decir, permitirá ver lo que no se ve. que supone el 95% del universo, a través de cómo se ha distorsionado lo que se ve, que es un 5%.

La misión Euclid pretende medir el corrimiento al rojo de galaxias situadas a diferentes distancias de la Tierra y la relación entre distancia y corrimiento al rojo, lo que previsiblemente ayudará a saber cómo la energía oscura provoca esa aceleración del universo. En qué consiste lo explica  el coordinador de Operaciones Científicas de Euclid en ESA/ESAC.Guillermo Buenadicha en otro artículo de este blog: Cosmología para torpes.

¿Qué se observa con Euclid?.

Para entender cómo está estructurada la materia en el universo y cómo se está expandiendo necesitan observar un gran espacio de cielo. Por ello Euclid cartografiará alrededor de diez mil millones de objetos astronómicos, de los que se medirán sus deformaciones gravitacionales  con una precisión 50 veces mayor de lo que es posible hoy en día sólo con telescopios terrestres. También se medirá el corrimiento al rojo de 50 millones de objetos.

Las imágenes proporcionadas hasta el momento han superado las expectativas, tienen una nitidez, calidad y detalles nunca vistos  pero, lo que es aún más importante, en poco más de un año se han conseguido  imágenes de un área del cielo 100 veces mayor que las que se han observado con el Hubble en más de 20 años de operaciones.

A diferencia de otros grandes telescopios profesionales que se emplean para fotografiar determinados objetos celestes, Euclid ya tenía determinada de antemano la zona del cielo que va a fotografiar, un tercio del cielo, unos 15.000 grados cuadrados de cielo, centrándose en el cielo extragaláctico (el cielo que mira hacia el lado opuesto a la Vía Láctea). Y lo hará continuamente hasta que no quede en ella ningún espacio sin fotografiar, algo que llevará mucho tiempo.

 

 

¿Cuánto tiempo durará la misión Euclid?.

 En febrero de 2024 comienza el estudio de Euclid del Universo oscuro.  Cuando aún no se han cumplido los dos años de su lanzamiento los resultados están ya sorprendiendo a la comunidad científica. Euclid está observando miles de millones de galaxias a lo largo de 10 mil millones de años de historia cósmica. El tiempo de duración de la misión está previsto que sea de al menos 6 años  pero los datos que está proporcionando esta observación proveerá a la comunidad científica con abundante información para futuras misiones y varias décadas de investigación astrofísica.

 

 

 

¿Con qué instrumentos cuenta Euclid?.

El satélite tiene 4,7 metros de altura y 3,7 de diámetro, con una masa de 1,96 toneladas. Contiene un telescopio Korsch con un espejo principal de 1,2 metros de diámetro. Dispone sensores para luz visible (VIS) y para el infrarrojo (NISP), que proveerán información sobre las propiedades de las galaxias. Los dos instrumentos (VIS y NISP) de Euclid  han sido desarrollados con una amplia participación española. Cuenta con una cámara en el rango de la luz visible con 600 millones de píxeles, que permite medir la deformación de las galaxias y con una cámara sensible en el infrarrojo cercano con 65 millones de píxeles.

La sonda incluye paneles solares que tienen la doble misión de captar la energía solar para abastecerle de energía y, al mismo tiempo, bloquear la luz del Sol para poder apuntar el telescopio hacia el espacio profundo, asegurando un alto nivel de estabilidad para sus instrumentos

El sistema de telecomunicaciones es capaz de transferir 850 gigabits diarios para mandar datos científicos a 55 megabits por segundo durante 4 horas al día. Estos datos  se reciben en las antenas de la Red de Espacio Profundo de la ESA, una de las cuales es Cebreros.

 

 

¿Quién participa en la misión Euclid y qué coste tiene?.

En esta  misión participan más de 2500 científicos de más de 300 instituciones internacionales  de 15 países (Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, Rumanía, Suiza, Canadá y Estados Unidos) pero la cifra de participantes y colaboradores aumenta cada año. Todos ellos se beneficiarán durante décadas de la explotación de los datos para seguir profundizando en el conocimiento de la energía y materia oscuras, la aceleración del universo y el funcionamiento de la gravedad, entre otros.

Participan más de 20 instituciones españolas, en las que trabajan más de un centenar de científicos y científicas. Alrededor de 80 empresas europeas participan en Euclid, de las cuales 9 son españolas, incluyendo Airbus, GTD, Navair, Deimos Space, Sener Alter Technology, Crisa, y Thales Alenia Space España.

Euclid es una misión europea operada por la Agencia Espacial Europea con contribuciones de la NASA. Forma parte del programa científico Cosmic Vision  de la Agencia Espacial Europea,  ESA (2015–2025). Este tipo de misiones están limitadas a un presupuesto de 500 millones de euros.

¿Qué aportará Euclid en el futuro ?.

Euclid es solo el comienzo ya que el valor científico de los datos obtenidos en esta ambiciosa misión será tal que revolucionará la investigación astrofísica de las próximas décadas. Los astrónomos podrán trabajar con estadísticas detalladas sobre cómo han evolucionado las galaxias y cómo interactúan entre sí, comprender la física de las galaxias y los procesos de formación estelar.   La misión Euclid mejora y complementa a la misión Planck que estudia lo que queda de la radiación que llenó el universo tras el Big Bang, lo que se conoce como Fondo Cósmico de Microondas.

 

Si quieres saber más sobre la misión Euclid puedes leer la entrevista que nos dió Guillermo Buenadicha, coordinador de Operaciones Científicas de Euclid en ESA/ESAC pinchando aquí.

 

 

Eva Veneros Hernández de la Torre.

 Barajas. Navarredonda de Gredos, Ávila

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