19 Mar Euclid y la energía oscura: Avances de la misión de la ESA
La misión Euclid, liderada por la ESA (Agencia Espacial Europea) con contribuciones de la NASA, tiene como objetivo descubrir por qué nuestro Universo se está expandiendo a un ritmo acelerado y desentrañar así los misterios de la energía oscura.
Euclid y el misterio de la energía oscura
Los astrónomos utilizan el término «energía oscura» para referirse a un fenómeno misterioso cuya causa es aún desconocida. Euclid tomará imágenes de miles de millones de galaxias para aprender más al respecto de ella.
Parte de los datos de la misión fueron publicados por la ESA el miércoles 19 de marzo. Estos nuevos datos han sido analizados por los científicos de la misión y ofrecen un vistazo al progreso de Euclid.
Calificado como una «publicación rápida» de datos, este conjunto se centra en áreas seleccionadas del cielo para mostrar qué se puede esperar en futuras publicaciones de datos más amplias y para permitir a los científicos afinar sus herramientas de análisis de datos en preparación.
La publicación de datos contiene observaciones de los tres «campos profundos» de Euclid, es decir, regiones del cielo donde el telescopio espacial eventualmente realizará sus observaciones más lejanas del Universo.
Con una semana de observación, las imágenes de Euclid contienen 26 millones de galaxias, la más distante a más de 10.500 millones de años luz.
Misión principal
Lanzado en julio de 2023, se espera que el Euclid observe más de 1.500 millones de galaxias durante su misión principal de seis años.
Al final de la misión principal, Euclid habrá observado los campos profundos durante un total de aproximadamente 40 semanas, acumulando más luz gradualmente para revelar galaxias más débiles y distantes.
Las primeras observaciones de campo profundo, realizadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA en 1995, revelaron la existencia de muchas más galaxias de lo esperado.
El papel de Euclid en la cosmología
El objetivo final de Euclid no es descubrir nuevas galaxias, sino utilizar sus observaciones para investigar cómo ha cambiado la influencia de la energía oscura a lo largo de la historia del Universo.
En particular, los científicos quieren saber cuánto ha aumentado o disminuido la tasa de expansión con el tiempo. Cualquiera que sea la respuesta, esta información proporcionará nuevas pistas sobre la naturaleza fundamental de este fenómeno.
El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para 2027, también observará grandes secciones del cielo para estudiar la energía oscura, complementando las observaciones de Euclid.
Midiendo la influencia de la energía oscura
Para estudiar el efecto de la energía oscura a lo largo de la historia cósmica, los astrónomos utilizarán Euclid para crear mapas tridimensionales detallados de la materia en el Universo.
Con estos mapas, buscan medir la rapidez con la que la energía oscura hace que las galaxias y grandes cúmulos de materia se alejen entre sí. También quieren medir esa tasa de expansión en distintos momentos del pasado.
Esto es posible porque la luz de los objetos distantes tarda tiempo en viajar por el espacio.
Cuando los astrónomos observan galaxias lejanas, ven cómo eran en el pasado. Por ejemplo, un objeto a 100 años luz de distancia se ve tal como era hace 100 años. Es como recibir hoy una carta escrita hace 100 años.
Materia oscura
Al crear un mapa de objetos a diferentes distancias, los científicos pueden ver cómo ha cambiado el Universo con el tiempo, incluyendo cómo ha variado la influencia de la energía oscura.
Sin embargo, las estrellas, galaxias y toda la materia «normal» que emite y refleja luz constituyen solo una quinta parte de toda la materia del Universo. El resto se denomina «materia oscura», un material que ni emite ni refleja luz.
Para medir la influencia de la energía oscura en el Universo, los astrónomos necesitan incluir la materia oscura en sus mapas.
Lentes gravitacionales
Aunque la materia oscura es invisible, su influencia se puede medir mediante un fenómeno llamado lente gravitacional.
La masa tanto de la materia normal como de la materia oscura crea curvaturas en el espacio, y la luz que viaja hacia la Tierra se dobla o deforma al encontrarse con esas curvaturas.
De hecho, la luz de una galaxia distante puede curvarse tanto que forma un arco, un círculo completo llamado «anillo de Einstein«. O incluso múltiples imágenes de la misma galaxia, como si la luz hubiera pasado a través de una lente de vidrio.
En la mayoría de los casos, la lente gravitacional deforma la imagen aparente de una galaxia de manera tan sutil que los investigadores necesitan herramientas especiales y software especializado para detectarla.
Identificar estos cambios sutiles en miles de millones de galaxias permite a los científicos hacer dos cosas: crear un mapa detallado de la presencia de materia oscura y observar cómo la energía oscura la ha influenciado a lo largo de la historia cósmica.
Solo con una muestra lo suficientemente grande de galaxias, los investigadores pueden confirmar que están observando los efectos de la materia oscura.
Los datos recientemente publicados de Euclid cubren 63 grados cuadrados del cielo, un área equivalente a un conjunto de 300 lunas llenas.
Hasta la fecha, Euclid ha observado aproximadamente 2 mil grados cuadrados, lo que representa aproximadamente el 14% de su área total de estudio de 14 mil grados cuadrados. Al final de su misión, Euclid habrá observado un tercio de todo el cielo.
Fuente: ESA Previews Euclid Mission’s Deep View of ‘Dark Universe’
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