En otoño de 2023, el Observatorio Astrofísico de Javalambre (OAJ) tomaba los primeros datos del proyecto J-PAS (Javalambre Physics of the Accelerating Universe Astrophysical Survey), diseñado para mapear una gran porción del cielo y estudiar con detalle la naturaleza del universo en expansión. “Se trata de una iniciativa muy ambiciosa, no solo por la magnitud de sus objetivos sino también por las innovaciones tecnológicas y científicas que incorpora , así como por el impacto que tendrá en el estudio del cosmos”, destaca José Manuel Vílchez, profesor de investigación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y miembro del Consejo de Dirección Internacional de la colaboración.

Un año después, se han publicado las primeras imágenes y catálogos de este proyecto internacional, que ya están disponibles en su página web. Estos datos revelan la posición tridimensional de 100.000 estrellas y unas 450.000 galaxias, ofreciendo la primera muestra científica del potencial de la combinación del telescopio de gran campo JST250 y su cámara panorámica JPCam.

Un mapa sin precedentes

El cartografiado de J-PAS combina de manera única la observación de un vasto volumen del universo con un número sin precedentes de bandas fotométricas. Su cámara, JPCam, está equipada con 56 filtros ópticos de banda estrecha, únicos en el ámbito internacional y diseñados específicamente para esta misión. En la práctica, esto supone obtener información multicolor homogénea de todos los objetos observados, lo que facilita la determinación de propiedades astrofísicas clave, como la temperatura y composición de las estrellas, la edad o distancia de las galaxias, entre otras.

J-PAS está llamado a convertirse en el cartografiado fotométrico más completo del universo, así como en una referencia internacional para multitud de aplicaciones científicas. Observará miles de grados cuadrados del cielo con cientos de millones de galaxias y estrellas. Cualquier estudio futuro de estos objetos se podrá beneficiar de la información que proporciona J-PAS. Como proyecto de legado, creemos que se convertirá en una de las principales referencias internacionales de la astrofísica de la próxima década”, sostiene el Dr. Carlos López San Juan, subdirector científico del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA), institución que lidera el proyecto junto al IAA-CSIC, el Observatorio Nacional de Río de Janeiro y la Universidad de Sao Paulo.

Universo en 3D

Desde hoy, J-PAS pone a disposición del público los datos correspondientes a doce grados cuadrados del cielo, observados con sus 56 filtros exclusivos. Este conjunto incluye 25.000 imágenes capturadas a lo largo del último año. Una característica distintiva de las imágenes de J-PAS es que no solo contienen información para todos los filtros, sino también para cada píxel del cielo mapeado, proporcionando un nivel de detalle sin precedentes. Las propias imágenes están calibradas, lo que significa que se puede medir la intensidad de la luz en cualquier punto del cartografiado, en sus 56 filtros.

Recortes de dos zonas del universo profundo observadas por el cartografiado J-PAS. Imagen: José Luis Lamadrid/CEFCA.

El profesor Vílchez (IAA-CSIC) asegura que “se trata de un hito científico de gran magnitud que marca el inicio de avances significativos en astrofísica, los cuales llevarán a nuevos y fascinantes descubrimientos en los próximos años”.

Desde el Observatorio Astrofísico de Javalambre (OAJ) se toman cada noche cientos de imágenes que exigen un centro de datos específico para su almacenamiento, gestión y calibración. El desarrollo de herramientas para el procesado de imágenes es otro de los hitos del proyecto J-PAS.

Una de las cámaras más grandes

Hace aproximadamente un año comenzaron las primeras observaciones científicas del proyecto J-PAS, el principal programa desarrollado con el telescopio JST250, un gran angular de 2.5 metros de espejo principal, ubicado en el OAJ. Su instrumento principal es JPCam, una cámara panorámica de última generación con más de 1.200 millones de píxeles, posicionada entre las más grandes del mundo de la astronomía. La combinación de JPCam y el JST250 conforma una herramienta excepcional para cartografiar el universo y medir distancias extragalácticas con gran precisión.

Liderado por el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA) y el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en España, y por el Observatorio Nacional de Río de Janeiro y la Universidad de Sao Paulo, en Brasil, J-PAS cuenta con más de 250 investigadores de 18 países para su desarrollo y explotación científica.

Javalambre Survey Telescope (JST250) del Observatorio Astrofísico de Javalambre y su instrumento científico JPCam. Imagen: CEFCA.

Se trata de un proyecto de legado para la comunidad científica internacional que ofrecerá una visión única del universo, tanto por el tipo como por la cantidad de información que proporcionará sobre los cientos de millones de objetos astronómicos que observará de manera sistemática.

«La liberación de estos datos supone un gran avance para toda la comunidad científica, ya que son 100% públicos y únicos por su amplio cubrimiento espectral y por abarcar una gran área del cielo. Esto no sólo impulsará la ciencia asociada a J-PAS, sino que también proporcionará un valioso soporte para otras investigaciones en curso en todo el mundo que podrán beneficiarse de esta contribución», concluye José Manuel Vílchez (IAA-CSIC).

El OAJ y el proyecto J-PAS están financiados por el CEFCA y por los Gobiernos de Aragón y España, a través de la Unión Europea, dentro del marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (NextGenerationEU), el Fondo de Inversiones de Teruel y los Fondos Europeos de Desarrollo Regional. Las agencias brasileñas FINEP, FAPESP, FAPERJ y el Observatorio Nacional de Brasil han contribuido a la financiación de JPCam. Además, el Observatorio Tartu de Estonia y el Consorcio Astronómico Chino J-PAS han aportado financiación adicional para el proyecto.