La misión Euclid celebra sus primeros resultados científicos con unas impresionantes imágenes

El Consorcio Euclid ha publicado los primeros artículos científicos basados ​​en observaciones realizadas por el telescopio Euclid. Los científicos del Consorcio Euclid han observado y analizado varios objetivos científicamente interesantes durante la fase de Observaciones de Publicación Temprana, dando una idea del poder sin precedentes de este telescopio destinado a proporcionar el mapa más preciso de nuestro Universo a lo largo del tiempo. Los datos científicos van acompañados de cinco nuevas imágenes destacadas como parte de las Observaciones de Publicación Temprana de Euclid. Además de estos primeros y prometedores resultados científicos, el Consorcio también ha publicado hoy los artículos de referencia de la misión que confirman el excelente desempeño de Euclid. Esto llega menos de un año después del lanzamiento del telescopio espacial, y aproximadamente seis meses después de sus primeras imágenes a todo color del cosmos.

“Las primeras imágenes de Euclid son asombrosas. Demuestran su enorme potencial científico, cubriendo grandes campos con una resolución sin precedentes. Aunque originalmente se pensaron como una mera muestra del potencial de la misión, han dado lugar a muchos resultados científicos interesantes que ahora se publican”, afirma Francisco Castander, investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC).

El conjunto completo de observaciones iniciales se centró en 17 objetos astronómicos, desde nubes cercanas de gas y polvo hasta cúmulos distantes de galaxias, antes del muestreo principal que realizará Euclid. Este estudio tiene como objetivo descubrir los secretos del cosmos oscuro y revelar cómo y por qué el Universo se ve como se ve hoy en día.

Resultados sin precedentes

Euclid rastreará los cimientos en forma de red ocultos del cosmos, mapeará miles de millones de galaxias en más de un tercio del cielo, explorará cómo se formó y evolucionó nuestro Universo a lo largo de la historia cósmica y estudiará los más misteriosos de sus componentes fundamentales: la energía oscura y la materia oscura.

Euclid produjo este primer catálogo en un solo día, revelando más de 11 millones de objetos en luz visible y 5 millones más en luz infrarroja. Este catálogo ha dado lugar a importantes novedades científicas.

Si bien visualmente impresionantes, las imágenes son mucho más que hermosas instantáneas; revelan nuevas propiedades físicas del Universo gracias a las novedosas y únicas capacidades de observación de Euclid. Estos secretos científicos se detallan con más detalle en 10 artículos publicados por el Consorcio de Euclid, que estarán disponibles mañana en arXiv, junto con cinco artículos de referencia clave sobre la misión Euclid.

Los primeros hallazgos muestran la capacidad de Euclid para buscar en regiones de formación estelar planetas errantes que floten libremente y que tengan sólo cuatro veces la masa de Júpiter; estudiar las regiones exteriores de los cúmulos estelares con un detalle sin precedentes; y mapear diferentes poblaciones de estrellas para explorar cómo han evolucionado las galaxias a lo largo del tiempo. Revelan cómo el telescopio espacial puede detectar cúmulos de estrellas individuales en grupos distantes y cúmulos de galaxias; identificar una rica cosecha de nuevas galaxias enanas; ver la luz de las estrellas arrancadas de sus galaxias madre, y mucho más.

Entre los artículos científicos publicados destaca una fuerte participación de instituciones e investigadores e investigadoras de España en el Consorcio Euclid. En particular, la publicación centrada en la capacidad de Euclid para buscar regiones de formación estelar de planetas errantes flotantes ha sido dirigida por el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Eduardo Martín Guerrero de Escalante. Este trabajo es una muestra del poder de la misión Euclid para proporcionar el área y la profundidad necesarias para explorar poblaciones de muy baja masa, incluidos planetas flotantes libres de regiones cercanas de formación de estrellas y cúmulos abiertos muy jóvenes.

Nueva imagen de Euclid del cúmulo de galaxias Abell 2390. Créditos: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, procesado de imágenes por J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi; CC BY-SA 3.0 IGO o ESA Standard Licence.

“Nuestro primer artículo se centró en desarrollar un método para encontrar cuidadosamente con Euclid planetas recién nacidos que flotan libremente hasta unas pocas masas de Júpiter, lo cual es como encontrar agujas en un pajar. Decenas de planetas oscuros que flotan libremente acechan en las imágenes de Euclid de las regiones Messier 78 y la Cabeza del Caballo, y el desafío es distinguirlos de millones de estrellas de fondo y objetos extragalácticos que pueden mostrar todo tipo de colores”, dice Eduardo Martín Guerrero de Escalante.

El investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA CSIC-UC), José María Diego, ha participado en el estudio de uno de los objetos estudiados por Euclid, se trata de una lente gravitatoria o un cúmulo de galaxias masivo, el llamado Abel 2390. En este trabajo, el investigador del IFCA-CSIC-UC ha logrado obtener el primer mapa de la distribución de materia alrededor y en el centro de este cúmulo (en su mayor parte materia oscura), que nunca se habían podido estudiar con tal nivel de detalle hasta ahora.

Otro resultado interesante proviene del estudio de la luz intracúmulos y los cúmulos globulares intracúmulos del cúmulo de Perseo. Basándose en las características de esta luz, los astrónomos implicados en el estudio sugieren que las estrellas han sido arrancadas de las afueras de las galaxias y de la completa perturbación de cúmulos de galaxias más pequeños, las galaxias enanas. Otro hallazgo sorprendente es que estas estrellas, que se espera que orbiten la galaxia más grande del cúmulo, orbitan en cambio un punto entre las dos galaxias más luminosas. Esta novedosa observación sugiere que Perseo pudo haberse fusionado recientemente con otro grupo de galaxias, provocando una perturbación gravitacional que condujo a la desalineación observada. Mireia Montes, investigadora del IAC implicada en el estudio señala que “este trabajo sólo fue posible gracias a la sensibilidad y agudeza de Euclid”.

Además, las cinco publicaciones de referencia adicionales confirman el desempeño sobresaliente de Euclid. Entre ellos, se presenta la simulación Flagship de Euclid, liderada por los investigadores del ICE-CSIC y el IEEC Francisco Castander y Pablo Fosalba. La simulación es un catálogo simulado de miles de millones de galaxias basado en la simulación cosmológica más grande jamás realizada, diseñada para preparar la explotación científica de la misión Euclid. El catálogo se ha generado utilizando SciPIC, un conjunto de algoritmos integrados dentro de un potente proceso dedicado a la generación de catálogos masivos de galaxias sintéticas. El “pipeline” se ejecuta en el Centro de Datos Científico de Euclid, alojado en el Port d’Informació Científica (PIC), sobre una plataforma big data de alto rendimiento que permite generar un catálogo de 15 TB de 5 mil millones de galaxias en 3 horas. Desarrolladas para entrenar y validar los algoritmos del segmento terrestre antes del lanzamiento, las simulaciones ahora se utilizan para medir, calibrar y corregir sesgos sistemáticos.

“Esta es la simulación más detallada y completa de un estudio de galaxias jamás realizada. Estamos muy emocionados de publicar este catálogo simulado de galaxias para ayudar a explotar la riqueza de información cosmológica que aportarán los datos del estudio”, añade el investigador del ICE-CSIC y del IEEC, Pablo Fosalba.

Otras publicaciones de referencia proporcionan un resumen de la misión y los objetivos generales de Euclid, además de describir las especificaciones, el diseño, el desarrollo y las funciones de los instrumentos de Euclid dentro de la misión. Las pruebas de verificación del rendimiento de los instrumentos VIS y NISP indican que ambos funcionan plenamente en línea con las expectativas.

“Con sólo estas pocas magníficas imágenes de gran campo de visión y una resolución sin precedentes, ya hemos realizado numerosos hallazgos nuevos sobre las características de nuestro universo. Esto demuestra que, tras sus seis años de observación, Euclid no sólo nos ayudará a comprender el universo oscuro, sino que también dejará material que permitirá a futuras generaciones de científicos realizar maravillosos descubrimientos astronómicos”, añade el investigador del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) Cristóbal Padilla.

Rafael Toledo, investigador de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) y responsable de la Unidad de Control de Instrumentos Infrarrojos (NISP), destaca que “las capacidades y fiabilidad del instrumento infrarrojo controlado por la unidad responsable de la UPCT son absolutamente impresionantes”.

Papel clave en el Consorcio Euclid 

Además, España tiene un papel clave en el Consorcio 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 un lado, ICE-CSIC, IFAE, IEEC, PIC, han sido responsables del diseño, construcción, montaje y pruebas de validación de la rueda de filtros del instrumento NISP, así como de las simulaciones cosmológicas de la misión. Por otro lado, UPCT e IAC se han encargado de la unidad electrónica que controla el instrumento NISP y su software de puesta en marcha.

Además, ambos nodos participan en varios equipos dentro del Euclid Science Ground Segment (SGS), responsables del procesamiento de los datos del telescopio y la entrega de los productos de datos que se utilizarán para la explotación científica. ICE-CSIC lidera OU-SIM, el grupo encargado de las simulaciones de imágenes y el PIC es el Centro de Datos Científico Español (SDC-ES) de la misión, encargándose de aproximadamente el 5% del procesamiento de datos y siendo el centro de datos principal de OU-SIM. Además, en más de 20 instituciones españolas hay alrededor de 100 científicos organizando la explotación científica de la misión para desentrañar los misterios del universo oscuro.

Nuevas imágenes de observación tempranas de Euclid

Las imágenes obtenidas por Euclid son al menos cuatro veces más nítidas que las que podemos tomar con telescopios terrestres. Cubren grandes extensiones de cielo a una profundidad incomparable, mirando hacia el Universo distante utilizando luz visible e infrarroja.

Accede a todas las imágenes de Euclid.