La misión Euclid explicada de forma fácil por Guillermo Buenadicha

Averiguar cómo es el universo, cómo evoluciona, cómo está estructurada dentro de él la materia, y por qué se está acelerando su expansión. Ese es el objetivo de Euclid, misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) en la que participan más de 2000 personas de todo el mundo.

Uno de ellos es Guillermo Buenadicha, (Ávila,1967) ingeniero de telecomunicaciones y coordinador de operaciones científicas de Euclid en ESA/ESAC. Guillermo, con raíces en Navarredonda de Gredos, es un científico con la cabeza en el espacio, pero con los pies en la Tierra, por lo que en esta entrevista es capaz de explicar en “cristiano” la estructura del que llama metafóricamente “bizcocho cosmológico” y la trascendencia de esta histórica misión.

 

 

 

 

¿Cómo explicarías Euclid de forma sencilla y resumida?

El Universo crece. La analogía más sencilla es pensar en la masa del bizcocho en el horno; con el calor se va expandiendo en todas las direcciones, su materia se va separando. Vale igual ver cómo crece la espuma en la bañera desde un chorro de gel de baño, cómo las burbujas van expandiéndose. Pero la forma de crecer, la velocidad a la que lo hacen, y sobre todo, las estructuras que se van formando (las burbujas en el caso de la espuma o el bizcocho en el caso de la masa) dependen de la «receta» inicial y de las condiciones posteriores.

Euclid es una misión que intenta averiguar la receta del Universo. El Universo crece y cada vez se acelera más en su expansión debido a algo que no conocemos y llamamos energía oscura, que hace que la materia se vaya separando entre sí cada vez más rápidamente. Y esta energía representa casi el 70% del Universo. Pero por otro lado, para que la materia que vemos exista agrupada y con las características que la vemos nos falta algo más, la materia oscura, que a su vez representa un 25% del Universo.

Euclid observará cómo están colocadas las galaxias de un tercio del cielo visible, y cómo están distorsionadas, para, comparando esa distribución con miles otras realizadas mediante simulaciones por ordenadores muy potentes, encontrar la que mejor se aproxime. Cuando veamos eso, la «receta» (la cantidad de materia en el Universo y la velocidad de su expansión) de la simulación será la receta del Universo. Realmente estamos probando el bizcocho que podemos observar, y lo estamos comparando con miles de otros bizcochos de los que conocemos su receta, y así averiguar los ingredientes del nuestro.

 

Se llaman oscuras (materia y energía) porque no se ven ¿Cómo se puede saber entonces cómo son?

Efectivamente, solo podemos percibir cosas a través de la luz, que es la que nos aporta información del Universo. Pero gracias a lo que vemos, podemos aprender cosas que no vemos pero que sabemos que están ahí. Si solo pudiésemos ver las luces de los coches por la noche, podríamos inferir que hay algo llamado carreteras, porque estas luces no se colocan al azar sino siguiendo unos patrones.

Una gran astrónoma, Vera Rubin, se dio cuenta de que las galaxias (que son agrupaciones de miles de millones de estrellas) giraban, pero que la masa de la galaxia calculada en función de las estrellas que vemos no se aguantaría con su velocidad de giro: al igual que en un tiovivo, las estrellas exteriores saldrían despedidas de la galaxia por la fuerza centrífuga, ya que la gravedad no la compensaría. Por ello, propuso que habría otra materia que tiene fuerza gravitacional, que no vemos (oscura) y que retendría a las estrellas.

Otra forma de inferir esto es con las llamadas lentes gravitatorias. La luz de un objeto que se encuentre detrás de una agrupación de materia oscura se verá distorsionada, como cuando hacemos pasar la luz por una cuenta de cristal. Esas lentes existen en el Universo, fuertes o débiles, y nos permiten ir calculando la distribución de la materia oscura.

Por otro lado, una de los valores que siempre se ha buscado es medir la velocidad de expansión del Universo. La expansión a partir de un Big Bang inicial sería una constante, o al menos con una aceleración constante. Pero la medición de objetos a distintas distancias temporales nos hace ver que hace unos 6000 millones de años que el Universo ha comenzado a acelerarse más y más. La única explicación para esto hasta la fecha es una energía oscura que hace que la materia se repela entre sí.

 

 

¿Qué tienen de novedoso las imágenes proporcionadas por Euclid? ¿Qué aporta respecto al James Webb?

James Webb es el telescopio espacial más potente que se haya construido. Su tecnología le permite ver lejos, le permite ver muy profundo. Pero para hacer eso tiene que mirar un trozo pequeño del cielo. Es un pincel capaz de pintar con muchísimo detalle y en muchos colores, pero solo un trozo muy pequeño de pared. Euclid, en cambio, es capaz de pintar en una hora 300 veces más pared que Webb, con algo menos de resolución y menos color (tiene in instrumento infrarojo pero cercano), eso sí, pero como digo, aporta la maravilla tecnológica de poder ver en una sola foto una cantidad de cielo casi el doble de lo que ocupa la Luna llena. Y además, garantizar que esa imagen llega muy lejos y tiene una resolución muy precisa.  Eso permite que en un tiempo razonable (seis años) podamos mirar un tercio del cielo visible, cosa que Webb no podría hacer sino en miles de años. Euclid quiere ver todo, Webb aporta el detalle de determinadas partes del cielo.

 

 

 Euclid pretende crear un mapa tridimensional del universo ¿qué nivel de detalle tendrá y qué utilidades?

Como el objetivo deEuclid es conseguir ver la mayor porción posible del bizcocho formado por las galaxias, necesitamos ver con mucha resolución su forma (para poder luego inferir si han sido distorsionadas por la materia oscura, y así ver cómo está ubicada) y también necesitamos ver hacia atrás en la evolución del Universo, al menos unos 2 000 millones de años atrás (se hace con instrumentos infrarrojos que nos permiten medir el corrimiento al rojo de los objetos). Vamos a medir objetos de una magnitud 26, que es algo que desde los observatorios en tierra no se puede o precisa de muchísimo tiempo de exposición para lograr, y con una precisión y estabilidad en el apuntado como nunca antes se había logrado.

El objetivo es extraer un catálogo de galaxias en el Universo observado, y aportar a cada una información sobre su forma, velocidad, distancia y muchas otras variables. ¡Y ese catálogo contendrá más de 1 500 millones de galaxias! Este catálogo no solo servirá para la cosmología, sino para muchas otras ramas de la astronomía.

 

 

Euclid va a fotografiar un tercio del universo ¿es suficiente para saber cómo está estructurado?

La razón por la que miramos solo una parte del cielo no está tomada al azar. Si miramos el cielo nocturno, hay una parte de él que nos atrae mucho en las noches transparentes, y es la Vía Láctea. Vivimos en un planeta orbitando una estrella que se encuentra en uno de los brazos de una galaxia espiral aplanada. Lo que vemos por la noche es el plano de la galaxia desde dentro. Eso, que es tan bonito a la vista, no nos ayuda si queremos buscar galaxias más allá de la luz de la Vía Láctea. Así es que esa parte del cielo no es válida para el objetivo de entender la estructura profunda.

Pero por otro lado, hay otra zona del cielo, la llamada Eclíptica, que tampoco nos sirve mucho. Es donde orbitan los planetas, asteroides y, sobre todo, mucho polvo, alrededor del Sol. Más o menos es por donde se mueve el Sol en el cielo, o donde vemos los planetas. La luz zodiacal (la luz del Sol reflejada en los objetos del Sistema Solar) y la atenuación de la luz por el polvo, resto de formación del Sistema, no permite ver profundo.

Entre ambas zonas, nos quitan casi dos terceras de la superficie de la esfera, que, como la matemática nos enseña, es de unos 45 000 grados cuadrados. De ahí que el objetivo de Euclid sea el resto, que a fecha de hoy se estima en unos 13 500 grados, pero que debiera de dejarnos inferir bastante bien cómo está hecho el bizcocho.

 

 

¿Que hallazgos importantes ha logrado Euclid hasta la fecha?

Apenas sí llevamos un año de misión, y parte de él se ha dedicado a ajustar el telescopio y a realizar una serie de calibraciones para entender mejor cómo funciona. Es demasiado pronto para poder inferir resultados cosmológicos, para eso será necesario acumular más cielo y mas galaxias. Pero como he mencionado antes, la ciencia de Euclid no se restringe a la cosmología. Durante los primeros meses de vida de Euclid se dedicaron 24 horas (¡solo veinte imágenes!) a una serie de campos celestes seleccionados por los científicos. Esos datos se diseminaron de forma pública en mayo de este año 2024, y solo con eso (que representa menos de una milésima parte de la misión) ya se han publicado interesantes resultados estudiando interacción entre galaxias, evolución de las mismas o análisis de zonas de formación estelar en nuestra galaxia y en otras próximas, entre otros asuntos. En breve, en marzo del 2025, se pondrá a disposición pública 50 grados cuadrados de cielo observado por Euclid, lo que permitirá a los astrónomos ir entendiendo qué tipo de ciencia pueden hacer con los datos de Euclid. Unidos a los de otras muchas misiones nos permitirán entender mejor el Universo en que vivimos.

 

 

¿Crees que en 6 años se lograrán los objetivos de Euclid?

Sí, Euclid lleva muy buen camino, y creo que alcanzaremos una cobertura muy buena del cielo en seis años. Además, la misión, como todas las espaciales, se suele diseñar para que viva más de lo inicialmente considerado, así es que es muy posible que se proponga extenderla y se pida a la comunidad que proponga nuevos retos científicos y programas de observación. La ciencia de Euclid y sus datos existirán décadas después de que deje de funcionar, lo mismo que está ocurriendo con los datos de otras misiones científicas ya acabadas, pero que siguen permitiendo asombrosos descubrimientos.

 

 

Eva Veneros Hernández de la Torre.

 Barajas. Navarredonda de Gredos, Ávila

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