El Consorcio Euclid anuncia la publicación de sus primeros artículos, que demuestran la capacidad de Euclid para desentrañar los secretos del cosmos y permitir a los científicos buscar planetas errantes, utilizar galaxias con lentes gravitacionales para estudiar materia misteriosa y explorar la evolución del Universo
La misión espacial Euclid de la ESA también publica cinco nuevas vistas sin precedentes del Universo, mostrando la visión más nítida que ofrece Euclid
España tiene un papel importante en la misión, con un papel destacado en el Consorcio que ha liderado la misión desde su origen, así como el desarrollo de su instrumentación, procesamiento de datos y explotación científica
El Consorcio Euclid publica 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 denominada fase de Observaciones de Publicación Temprana (ERO, por sus siglas en inglés), 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. Además de estos primeros y prometedores resultados científicos, el Consorcio también publica los artículos de referencia de la misión que confirman el excelente desempeño de Euclid. Todo esto llega menos de un año después del lanzamiento del telescopio espacial, y aproximadamente seis meses después de sus primeras imágenes a todo color.
“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), y miembro del consorcio Euclid.
“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”, apunta Rafael Rebolo, director del IAC, miembro del consorcio Euclid y coinvestigador de la misión.
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.
Participación clave del IAC
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, que se detallan en 10 artículos publicados por el Consorcio de Euclid, junto con cinco artículos de referencia clave sobre la misión.
Entre los artículos científicos, destaca la publicación centrada en la capacidad de Euclid para buscar regiones de formación estelar de planetas “errantes” flotantes, que ha sido dirigida por Eduardo Martín Guerrero de Escalante, profesor de investigación del IAC y uno de los dos Independent Legacy Scientist de Euclid. El resultado muestra el poder de esta misión espacial para proporcionar el área y la profundidad necesarias en la exploración de poblaciones de muy baja masa, incluidos planetas flotantes libres de regiones cercanas de formación de estrellas y cúmulos abiertos muy jóvenes.
“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 entre millones de estrellas de fondo y objetos extragalácticos que pueden mostrar todo tipo de colores”, dice Martín Guerrero de Escalante.
Otro resultado interesante proviene del estudio de la luz intracumular y los cúmulos globulares de estrellas en el cúmulo de Perseo. A la luz intracúmular también se le denomina luz difusa o “fantasmal” por tratarse de un brillo muy débil proveniente de estrellas que vagan por el espacio intergaláctico sin estar unidas gravitacionalmente a ninguna galaxia. Basándose en las características de esta luz, los astrónomos implicados en el estudio sugieren que estas estrellas han sido arrancadas de las afueras de las galaxias.
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 “por primera vez, se ha podido estudiar esta luz y sus cúmulos globulares hasta distancias de unos 2 millones de años luz (600 kpc). Esto solo hay sido posible gracias a la sensibilidad y agudeza de Euclid”.
Destacada contribución española
Otras instituciones y personal investigador de España en el Consorcio Euclid también han realizado importantes contribuciones en esta fase de Observaciones de Publicación Temprana. Entre ellas, destaca la del investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA CSIC-UC), José María Diego, que ha participado en el estudio de Abel 2390, una lente gravitatoria o cúmulo de galaxias masivo. En este trabajo, se 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.
Además, los investigadores del ICE-CSIC y el IEEC Francisco Castander y Pablo Fosalba han liderado la simulación Flagship de Euclid, una de las cinco publicaciones de referencia adicionales que se han presentado. Se trata de un catálogo simulado de miles de millones de galaxias que ha sido diseñada para preparar la explotación científica de la misión Euclid. El catálogo se ha generado utilizando 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. “Esta es la simulación más detallada y completa de un estudio de galaxias jamás realizada”, expresa 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 la misión.
¨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.
La contribución española a la carga útil del telescopio Euclid se ha organizado en torno a dos nodos que se unieron al consorcio científico en 2010. Por una parte, ICE-CSIC, IFAE, IEEC, 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, el IAC y la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) 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. De hecho, la participación tecnológica del IAC ha sido galardonada con el EUCLID Consortium EULER Award por su destacada contribución a la instrumentación de la misión.
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. En total, hay alrededor de 100 científicos de más de 20 instituciones españolas organizando la explotación científica de la misión para desentrañar los misterios del universo oscuro.
Las pruebas de verificación del rendimiento de los instrumentos VIS y NISP indican que ambos funcionan plenamente en línea con las expectativas. Rafael Toledo, investigador de 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¨.
Nuevas imágenes de Euclid
Las imágenes obtenidas por Euclid son, al menos, cuatro veces más nítidas que las que se pueden tomar con telescopios terrestres. Cubren grandes extensiones de cielo a una gran profundidad, utilizando luz visible e infrarroja. Las imágenes de esta fase de observaciones tempranas de la misión corresponden al cúmulo de galaxias Abell 2390, la nebulosa Messier 78, la galaxia espiral NGC 6744, el cúmulo de galaxias Abell 2764 y el grupo galáctico del Dorado.
