Los dos instrumentos de la misión espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA), lanzada el pasado 1 de julio, han capturado sus primeras imágenes de prueba. Los fascinantes resultados indican que el telescopio espacial logrará los objetivos científicos para los que ha sido diseñado, y posiblemente mucho más.

Aunque faltan meses para que Euclid entregue su nueva y verdadera visión del cosmos, alcanzar este hito significa que los científicos e ingenieros detrás de la misión confían en que el telescopio y los instrumentos están funcionando bien.

La imagen de la izquierda fue tomada por el instrumento VISible (VIS) de Euclid y la imagen de la derecha fue tomada por el espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano (NISP) de Euclid. No están en la misma escala. Estas primeras imágenes de prueba se tomaron para verificar los instrumentos y revisar cómo se puede ajustar y refinar aún más la nave espacial. Créditos: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, CC BY-SA 3.0 IGO.

“Después de más de 11 años de diseño y desarrollo de Euclid, es emocionante y enormemente emotivo ver estas primeras imágenes”, dice el gerente de proyecto, Giuseppe Racca. “Es aún más increíble cuando pensamos que vemos solo unas pocas galaxias aquí, producidas con un ajuste mínimo del sistema. El Euclid totalmente calibrado finalmente observará miles de millones de galaxias para crear el mapa 3D del cielo más grande jamás visto”.

Yannick Mellier, líder del consorcio Euclid, agrega: “Las excelentes primeras imágenes obtenidas con los instrumentos visibles y de infrarrojo cercano de Euclid abren una nueva era para la cosmología observacional y la astronomía estadística. Marcan el comienzo de la búsqueda de la naturaleza misma de la energía oscura, que llevará a cabo el consorcio”.

El Universo en luz infrarroja

El espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano (NISP) de Euclid tiene una doble función: obtener imágenes de las galaxias en luz infrarroja y medir la cantidad de luz que emiten las galaxias en varias longitudes de onda. Este segundo rol nos permite calcular directamente qué tan lejos está cada galaxia.

Al combinar la información de distancia con la de las formas de las galaxias medidas por el instrumento visible VIS (ver más abajo), podremos mapear cómo se distribuyen las galaxias en todo el Universo y cómo esta distribución cambia con el tiempo. En última instancia, este mapa 3D nos enseñará sobre la materia oscura  (que causa la gravedad) y la energía oscura (que hace que el Universo se expanda).

El Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) participan desde 2006 en los conceptos iniciales de la misión y han sido los responsables del diseño, construcción, montaje y pruebas de validación del Ensamblaje de la Rueda de Filtros (FWA) del instrumento NISP. La Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) en colaboración con el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han sido responsables del diseño, construcción y validación de la electrónica de control del Instrumento NISP.

El investigador del ICE-CSIC y del IEEC Francisco Castander dice: Todos los días tenemos grandes expectativas de conocer los resultados de la puesta en marcha de Euclid. Hasta el momento, estamos encantados de ver los resultados que indican que Euclid se está desempeñando como se esperaba. Mirando las espectaculares imágenes, tenemos una experiencia gratificante y asombrosa al darnos cuenta de que hemos construido parte del instrumento que está recolectando esas increíbles imágenes desde el espacio lejano y que nos permitirá estudiar los misterios del universo”.

Imagen de prueba de puesta en marcha temprana: campo de visión completo del instrumento NISP y zoom para obtener más detalles. La imagen de la izquierda muestra el campo de visión completo de NISP, con el zoom de la derecha (4 % del campo de visión completo de NISP) que demuestra el extraordinario nivel de detalle que NISP ya está logrando. Vemos galaxias espirales y elípticas, estrellas cercanas y distantes, cúmulos de estrellas y mucho más. Pero el área del cielo que cubre en realidad es solo una cuarta parte del ancho y la altura de la Luna llena. El telescopio de Euclid recolectó luz durante 100 segundos para permitir que NISP creara esta imagen. Créditos: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, CC BY-SA 3.0 IGO.

El científico del instrumento NISP, Knud Jahnke, dice: “Hemos visto imágenes simuladas, hemos visto imágenes de prueba de laboratorio; todavía me resulta difícil comprender que estas imágenes son ahora el Universo real. Tan detallado, simplemente increíble.”

El científico del instrumento NISP, William Gillard, agrega: “Cada nueva imagen que descubrimos me deja absolutamente asombrado. Y admito que disfruto escuchando las expresiones de asombro de los demás en la sala cuando miran estos datos”.

El Universo en luz visible

Mark Cropper del University College London dirigió el desarrollo de VIS: “Estoy encantado con la belleza de estas imágenes y la abundancia de información que contienen. Estoy muy orgulloso de lo que ha logrado el equipo de VIS y agradecido a todos los que han habilitado esta capacidad. Las imágenes VIS estarán disponibles para que todos las utilicen, ya sea con fines científicos o de otro tipo. Serán de todos”.

Reiko Nakajima, científica del instrumento VIS, agrega: “Las pruebas en tierra no te dan imágenes de galaxias o cúmulos estelares, pero aquí están todos en este campo. Es hermoso mirarlo y es un placer hacerlo con las personas con las que hemos trabajado durante tanto tiempo”.

La imagen es aún más especial si se tiene en cuenta que el equipo de Euclid se asustó cuando encendió el instrumento por primera vez: captaron un patrón inesperado de luz que contaminó las imágenes. Las investigaciones de seguimiento indicaron que parte de la luz del sol se filtraba hacia la nave espacial, probablemente a través de un pequeño espacio; al girar a Euclid, el equipo se dio cuenta de que esta luz solo se detecta en orientaciones específicas, por lo que al evitar ciertos ángulos, VIS podrá cumplir su misión. Esta imagen se tomó en una orientación en la que la luz del sol no era un problema.

La imagen de la izquierda fue tomada por el instrumento VISible (VIS) de Euclid y la imagen de la derecha fue tomada por el espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano (NISP) de Euclid. No están en la misma escala. Estas primeras imágenes de prueba se tomaron para verificar los instrumentos y revisar cómo se puede ajustar y refinar aún más la nave espacial. Créditos: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, CC BY-SA 3.0 IGO.

Vale la pena señalar una vez más que estas instantáneas, por hermosas que sean, todavía son imágenes de prueba tempranas, tomadas para verificar los instrumentos y revisar cómo la nave espacial puede ajustarse y refinarse aún más. Debido a que en gran parte no se procesan, quedan algunos artefactos no deseados, por ejemplo, los rayos cósmicos que se disparan en línea recta, vistos especialmente en la imagen VIS. El Consorcio Euclid finalmente convertirá las observaciones del cartografiado expuestas durante más tiempo en imágenes listas para la ciencia que estén libres de artefactos y que sean más detalladas y nítidas.

Durante los próximos meses, la ESA y los colegas de la industria continuarán realizando todas las pruebas y comprobaciones necesarias para garantizar que Euclid funcione lo mejor posible. Al final de esta «fase de verificación de puesta en servicio y ejecución», comienza la verdadera ciencia. En ese momento, la ESA publicará un nuevo conjunto de imágenes para demostrar de lo que es capaz la misión.