La misión espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA), lanzada el 1 de julio, ha revelado sus primeras imágenes del universo a todo color. Nunca antes un telescopio espacial había sido capaz de obtener imágenes astronómicas tan nítidas en una región tan amplia del cielo y a una distancia tan lejana, hasta 10 000 millones de años luz. Estas cinco imágenes ilustran el potencial de Euclid y demuestran que el telescopio está listo para crear el mapa 3D más extenso del universo hasta la fecha.

La contribución española a la carga útil del telescopio 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. A ello se suma que en más de 20 instituciones españolas hay alrededor de 100 científicos preparando la explotación científica de la misión para desentrañar los misterios del universo oscuro.

Estudiar el misterio de la energía y la materia oscura

La misión tiene por objetivo investigar la materia oscura y la energía oscura, que componen el 95% del cosmos. Todavía no se ha descubierto la naturaleza de estas, ya que su presencia causa cambios sutiles en la apariencia y movimientos del universo observable. Para revelar la influencia de la materia y energía oscuras en el universo visible, durante los próximos seis años Euclid observará las formas, distancias y movimientos de miles de millones de galaxias en un radio de hasta 10.000 millones de años luz. Así, creará el mapa tridimensional del universo más grande hasta ahora. El registro del cosmos que hace este telescopio es excepcional por su capacidad para crear una imagen visible e infrarroja notablemente nítida en una gran región del cielo de una sola vez.

«Es extraordinariamente placentero y gratificante ver estas hermosas imágenes tomadas con un instrumento que hemos construido durante tantos años. Es sorprendente darse cuenta de que algo que has construido está muy lejos en el espacio y es capaz de revelar el universo con tanto detalle. Esperamos con ansias los descubrimientos científicos que se avecinan», dice el investigador Francisco Castander, del ICE-CSIC y del IEEC, y miembro del consorcio Euclid.

Por su parte, los miembros del consorcio e investigadores responsables de la contribución de la UPCT en Euclid en materia de ingeniería, Rafael Toledo, y ciencia, Anastasio Díaz Sánchez y Antonio Pérez Garrido, destacan «la enorme satisfacción de ver cómo la tecnología y la ciencia desarrolladas en las universidades españolas ocupan un lugar tan destacado en una misión histórica como esta».

El cúmulo de galaxias en la constelación de Perseo captado por Euclid. Imagen: ESA/Consorcio Euclid/NASA. Procesado de imagen: J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO

Las imágenes recién publicadas reflejan esa capacidad especial de Euclid: las observaciones muestran la totalidad de los objetos celestes, desde estrellas brillantes hasta galaxias débiles, sin dejar de ser extremadamente nítidas, incluso cuando se hace zoom sobre galaxias distantes.

«Estas fantásticas imágenes son las primeras entre miles que nos ayudarán a comprender cuál es el contenido real de nuestro universo en expansión acelerada. Incluso si la fase de puesta en marcha no está completa, ya podemos ver las capacidades sin precedentes de Euclid y cómo los instrumentos que hemos construido durante varios años funcionan perfectamente juntos. Tengo muchas ganas de ver los ricos resultados científicos que están por llegar», añade Cristóbal Padilla, investigador del IFAE y miembro del consorcio.

«La materia oscura atrae a las galaxias entre sí y las hace girar más rápidamente de lo que la materia visible por sí sola puede explicar; la energía oscura está impulsando la expansión acelerada del universo. El telescopio espacial permitirá por primera vez a los cosmólogos estudiar juntos estos dos oscuros misterios que compiten entre sí», explica la directora científica de la ESA, la profesora Carole Mundell. «Euclid dará un salto en nuestra comprensión del cosmos en su conjunto, y estas exquisitas imágenes demuestran que la misión está lista para ayudar a responder uno de los mayores misterios de la física moderna».

«Deseo felicitar y agradecer a todos los involucrados en hacer realidad esta ambiciosa misión, que es un reflejo de la excelencia europea y la colaboración internacional. Las primeras imágenes capturadas por Euclid son impresionantes y nos recuerdan por qué es esencial que vayamos al espacio para aprender más sobre los misterios del universo», afirma el director general de la ESA, Josef Aschbacher.

Vista de Euclid del cúmulo globular NGC 6397. Imagen: ESA/Consorcio Euclid/NASA. Procesado de imagen: J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO

Nuevos descubrimientos por llegar

El investigador del ICE-CSIC y del IEEC, y miembro del consorcio Pablo Fosalba añade que estas increíbles primeras imágenes ya ilustran la enorme cantidad de datos de alta calidad que Euclid proporcionará sobre nuestro universo. «Observar miles de millones de galaxias, con este nivel de detalle, es algo que nunca antes se había hecho. Sin duda, revolucionará nuestra comprensión de cómo la materia y la energía oscura determinan el origen y la evolución del universo».

«En las primeras imágenes de Euclid ya estamos comprobando que se superan las expectativas, permitiéndonos ir más allá de lo esperado en los límites de detección. Estamos seguros de que, en los próximos años, la misión nos ayudará a descubrir un número sin precedentes de oscuros objetos ultrafríos de masa subestelar, facilitando un gran avance en la investigación de sus curiosas propiedades e incluso es posible que se pueda llegar a desvelar su misterioso origen», señala Eduardo Martín Guerrero de Escalante, profesor del IAC, investigador principal de esta imagen de Euclid y uno de los dos investigadores independientes del legado de la misión.

Cada imagen contiene individualmente una gran cantidad de información nueva sobre el universo cercano. «En los próximos meses, los científicos del Consorcio Euclid analizarán estas imágenes y publicarán una serie de artículos científicos en la revista Astronomy & Astrophysics, junto con artículos sobre los objetivos científicos de la misión y el rendimiento del instrumento», añade Yannick Mellier, líder del consorcio.

Galaxia irregular NGC 6822 captada por Euclid. Imagen: ESA/Consorcio Euclid/NASA. Procesado de imagen: J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO

La misión Euclid se lanzó al punto 2 de Lagrange de Tierra-Sol en un cohete Falcon 9 de SpaceX desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida (EEUU) el 1 de julio de 2023. En los meses posteriores al lanzamiento, el personal científico y de ingeniería se volcaron en una intensa fase de prueba y calibración de los instrumentos científicos de Euclid. El equipo está realizando los últimos ajustes de la misión antes de que comiencen las observaciones científicas rutinarias a principios de 2024.

Durante seis años, el telescopio estudiará un tercio del cielo con una precisión sin precedentes. A medida que avance la misión, el banco de datos de Euclid se publicará una vez al año y estará disponible para la comunidad científica mundial a través del Archivo Científico de Astronomía, alojado en el Centro Europeo de Astronomía Espacial de la ESA en España.

Participación española desde su creación

Euclid es una misión espacial de la ESA con contribuciones de la NASA. El instrumento visible (VIS) y el espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano (NISP) fueron desarrollados y construidos por un consorcio de personal científico y de ingeniería de 15 países, muchos de ellos de Europa, pero también de EEUU, Canadá y Japón.

Vista de Euclid de la galaxia espiral IC 342. Imagen: ESA/Consorcio Euclid/NASA. Procesado de imagen: J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO

España tiene un rol importante en la misión, con un papel destacado en el consorcio que ha liderado la misión desde sus inicios. El ICE-CSIC, el IFAE y el IEEC han estado involucrados desde 2006 en los conceptos iniciales de la misión y han sido responsables del diseño, construcción, montaje y pruebas de validación de la rueda de filtros o Filter Wheel Assembly (FWA) del instrumento NISP. Junto con el PIC, son responsables del esfuerzo de simulaciones cosmológicas en la misión. La UPCT, en colaboración con el IAC, ha sido responsables del diseño, construcción y validación de la electrónica de control del Instrumento NISP.

Además, en Euclid participan alrededor de 80 empresas europeas, de las cuales nueve son españolas, entre ellas Airbus, Alter Technology, Crisa, Deimos Space, GTD, Navair, Sener y Thales Alenia Space España. En más de 20 instituciones españolas hay alrededor de 100 científicos preparando la explotación científica de la misión para desentrañar los misterios del universo oscuro.

*Imagen de portada: La Nebulosa Cabeza de Caballo captada por Euclid. Imagen: ESA/Consorcio Euclid/NASA. Procesado de imagen: J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO