SpaceX lanza telescopio Euclid para estudiar el universo oscuro

A las 11:12 del sábado, la nave espacial Euclid fue lanzada al espacio con la misión de rastrear la historia de nuestro universo hasta hace 10 mil millones de años.

El telescopio espacial, construido por la Agencia Espacial Europea, utilizará sus instrumentos para registrar más de un tercio del cielo extragaláctico durante los próximos seis años, creando el mapa tridimensional más preciso del cosmos hasta la fecha.

Los investigadores planean usar el mapa de Euclid para explorar cómo la materia oscura y la energía oscura, cosas misteriosas que constituyen el 95 por ciento de nuestro universo, han afectado lo que vemos cuando miramos a través del espacio y el tiempo.

«Euclides llega en un momento realmente interesante en la historia de la cosmología», dijo Jason Rhodes, físico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA que dirige el equipo científico estadounidense Euclid. “Estamos entrando en un momento en el que Euclid será excelente para responder preguntas que recién ahora están surgiendo. Y estoy seguro de que Euclid será excelente para responder preguntas en las que ni siquiera hemos pensado».

La nave espacial despegó de Cabo Cañaveral, Florida, en un cohete SpaceX Falcon 9. El clima era casi perfecto para el vuelo. Euclid, todavía unido a la segunda etapa del cohete, se separó de su propulsor tres minutos después del lanzamiento, entre aplausos. Entró en una órbita estable alrededor de la Tierra casi nueve minutos después del vuelo. Aproximadamente 40 minutos después, el telescopio se separó de la segunda etapa y comenzó un viaje de un millón de millas hasta un punto en el espacio donde comenzaría el viaje científico de la misión.

«Increíble», dijo Guadalupe Cañas Herrera, cosmóloga teórica de la misión Euclid, cuando se le preguntó sobre el lanzamiento en la transmisión de video de la ESA. «Estoy súper emocionado, pero también extremadamente agradecido por todo lo que se ha hecho hasta ahora para que podamos tener un telescopio en el espacio».

La misión astrofísica europea no tuvo más remedio que volar a América. La ESA había planeado lanzar la nave espacial a ambos un cohete ruso Soyuz o el nuevo cohete europeo Ariane 6. Pero debido a la ruptura de las relaciones espaciales euro-rusas tras la invasión de Ucrania y los retrasos del Ariane 6, la ESA movió algunos lanzamientos a SpaceXincluido Euclides.

La nave espacial no estará sola observando el almacenamiento en frío de nuestro universo. Pero a diferencia de los telescopios espaciales Hubble y James Webb, que se enfocan profundamente en una parte del cielo a la vez, los científicos usarán Euclid para cubrir grandes áreas del cielo extragaláctico simultáneamente. En tres de las regiones que registra, Euclid irá aún más atrás, imaginando la estructura del universo unos mil millones de años después del Big Bang.

Uno de los objetivos del telescopio espacial es la materia oscura, el pegamento invisible del cosmos que no emite, absorbe ni refleja la luz. La materia oscura hasta ahora ha escapado a la detección directa a pesar de los mejores esfuerzos de los físicos, pero saben que existe debido a su influencia gravitacional en la forma en que se mueven las galaxias.

La energía oscura, por otro lado, es una fuerza mucho más misteriosa que separa las galaxias, tanto que nuestro universo se está expandiendo a un ritmo acelerado.

Los mapas del cosmos de Euclid revelarán cómo se distribuye la materia oscura en el espacio-tiempo en función de cómo distorsiona la luz de las galaxias detrás de ella, un efecto conocido como lente gravitacional débil. (Esto es distinto de las fuertes lentes gravitacionales, una deformación más dramática por parte de los cúmulos galácticos que crea arcos, anillos o incluso múltiples imágenes de una sola fuente).

Estas mediciones contribuyen a esfuerzos más directos para comprender qué es realmente la materia oscura.

“Buscamos lo mismo desde diferentes ángulos”, dijo Clara Nellist, física de partículas del CERN en Europa que no forma parte de la misión Euclid. Los investigadores de experimentos terrestres buscan signos de partículas de materia oscura que chocan con sus detectores. «Cualquier información que recopilemos sobre cómo se distribuye en nuestro universo nos ayuda a buscarla en nuestras colisiones de una manera más enfocada», dijo el Dr. Nellist.

Con Euclid, los científicos esperan probar si la teoría general de la relatividad de Albert Einstein funciona de manera diferente en una escala cosmológica. Esto podría estar relacionado con la naturaleza de la energía oscura: si es una fuerza constante en el universo o una fuerza dinámica cuyas propiedades varían con el tiempo.

«Si descubrimos que esto no es una constante, sino algo que cambia con el tiempo, sería revolucionario», dijo Xavier Dupac, cosmólogo de la ESA en la misión Euclid, porque anularía lo que se sabe sobre la física fundamental. Tal descubrimiento también podría arrojar luz sobre el destino final de lo que parece ser nuestro universo en constante expansión.

Euclid alberga un generador de imágenes visibles que consta de una cámara de 600 megapíxeles capaz de fotografiar un área tan amplia como el cielo de dos lunas llenas a la vez. Con esta herramienta, los científicos podrán comprender cómo las formas de las galaxias se ven distorsionadas por la materia oscura que se encuentra frente a ellas.

También cuenta con un espectrómetro y un fotómetro de infrarrojo cercano, que se utilizarán tanto para registrar galaxias en longitudes de onda no visibles como para medir su corrimiento al rojo, el efecto de estiramiento de longitud de onda en la luz que proviene del cosmos distante que resulta de la expansión de el universo. Cuando se utiliza junto con un conjunto de instrumentos terrestres, incluido el subaru Y Canadá-Francia-Hawái Con los telescopios del Observatorio Mauna Kea y, finalmente, el Observatorio Vera C. Rubin en Chile, los científicos podrán convertir el corrimiento al rojo en mediciones de distancia desde la Tierra.

Si bien Euclid se lanzó con éxito, ahora emprende un viaje de casi un millón de millas desde la Tierra para orbitar lo que se conoce como el segundo punto de Lagrange, o L2, un lugar en el sistema solar donde las fuerzas gravitatorias de la Tierra y el sol se cancelan. unos a otros. Frente directamente al sol, esta ubicación también coloca estratégicamente a Euclid en un lugar para realizar estudios extensos del cielo sin que la Tierra o la luna bloqueen la vista. El telescopio espacial James Webb orbita L2 por la misma razón.

La nave espacial tardará aproximadamente un mes en llegar a L2 y otros tres meses para probar el rendimiento de los instrumentos de Euclid antes de que comience a enviar datos a la Tierra para que los científicos los analicen. Estos datos se harán públicos en 2025, 2027 y 2030.

En el rueda de prensa previa al lanzamiento la semana pasada, Yannick Mellier, astrónomo del Institut d’Astrophysique de París, dijo que además de sus principales objetivos científicos, Euclid creará un estudio único del cielo de 12 mil millones de galaxias con una calidad de imagen que rivaliza con la del Hubble.

Será «una mina de oro para todos los campos de la astronomía durante varias décadas», dijo el Dr. Mellier.