Euclid, las claves de la misión espacial que explorará el misterioso universo oscuro

Comprender la energía y la materia oscura es uno de los mayores retos de la física actual. Aunque no las podemos ver, ambas componen alrededor del 95 por ciento de lo que hay en todo el Cosmos, afectan el movimiento de las cosas que podemos ver, como los planetas, las estrellas y galaxias, y parecen acelerar la expansión del universo.

Sin embargo, pese a que sus primeras evidencias se remontan a los años 70 —cuando la astrónoma Vera Rubin se percató por primera vez del efecto que esta materia invisible tenía sobre la rotación de las galaxias— sigue siendo un tema desconcertante sobre el que los científicos iten que no conocer todavía mucho.

Le puede interesar: Detectan por primera vez una emisión de neutrinos desde el interior de la Vía Láctea

En la tarea por ampliar lo que sabemos sobre ese universo oculto que no refleja ni emite radiación, como sí lo hace el cinco por ciento restante —ese que se conforma por todo lo que vemos, desde estrellas hasta galaxias, planetas y personas— la misión Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) buscará crear el mayor y más preciso mapa tridimensional del universo jamás visto, incluyendo las posiciones de miles de millones de galaxias, dónde se encuentran ahora y, lo que resulta más impresionante, dónde estuvieron en el pasado.

Como le detalló a EL TIEMPO, Xavier Dupac, astrofísico de la ESA que hace parte del equipo científico de esta misión, uno de los objetivos principales de Euclid es intentar averiguar cómo ha sido la evolución de la materia y la energía oscura a lo largo de la historia del universo.

“Para hacer eso vamos a observar muchísimas galaxias, porque a ellas sí las vemos, están compuestas por estrellas y podemos ver su luz. Viendo cómo se agrupan podemos determinar dónde está la materia oscura, porque esta tiene mucha masa pero no tiene interacción con la luz y no la podemos ver de ninguna forma, solo por su efecto gravitatorio”, señala el experto.

Lea además: ¿Hay alguien ahí?, los astrónomos que captan los sonidos del espacio exterior

Con respecto a la energía oscura, Dupac explica que se trata de una fuerza muy misteriosa que al parecer aumenta con el volumen del espacio .“A lo largo de la expansión del universo, como el volumen del universo crece, también lo hace el efecto de esa energía, que, al contrario de la gravedad, empuja más allá a las galaxias unas de otras, como una energía repulsiva. Es algo que queremos entender mejor con la misión Euclid”, asegura. Para ello van a observar distintas épocas del universo para medir cómo evoluciona este componente o si se queda igual.

Euclid, bautizada así en honor al matemático griego Euclides de Alejandría, que vivió hacia el año 300 a.C. y fundó la geometría como materia, es una nave espacial que mide aproximadamente 4,7 metros de altura y 3,7 metros de diámetro. Según detalla la Agencia Espacial Europea, consta de dos componentes principales: el módulo de servicio y el módulo de carga útil, que incluye un telescopio de 1,2 m de diámetro y dos instrumentos científicos — una cámara de longitud de onda visible (el instrumento VISible, VIS) y una cámara/espectrómetro de infrarrojo cercano (el espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano, NISP).

Todos estos instrumentos fueron lanzados al espacio el 1º de julio, a bordo de un cohete Falcon 9 de la compañía SpaceX, el cual partió desde Cabo Cañaveral (Florida, EE.UU.)

Tras esto, Euclid realizará un viaje de 1,5 millones de kilómetros más allá de la órbita terrestre, hasta alcanzar el punto de Lagrange 2 (L2), una ubicación especial que sigue el ritmo de la Tierra en su órbita alrededor del Sol, que también alberga a otros telescopios espaciales como el Gaia y el James Webb.

Allí, gracias a un parasol especial para bloquear la luz del Sol, la Tierra y la Luna, Euclid podrá apuntar su telescopio hacia el espacio profundo para crear en sus seis años de funcionamiento un mapa del espacio que abarcará hasta 10.000 millones de años luz desde nosotros, trazando la posición y el movimiento de las galaxias a lo largo de la mayor parte de la historia del universo.

“Vamos a hacer unas observaciones de unas zonas muy grandes, hasta el 35 por ciento de todo el cielo, en una zona en la que se pueden ver muchas galaxias externas— explica Dupac—es lo que llamamos el cielo extragaláctico, lo que es favorable para los estudios de Cosmología. Con eso vamos a poder observar unos mil millones de galaxias, algo realmente nuevo porque las observaciones que se han realizado con otros telescopios anteriormente, lo normal es que tengan unos 2.000 grados cuadrados del cielo, mientras que nosotros vamos a llegar a los 15.000, obteniendo muchos más datos. Una ventaja para estadísticamente obtener mucha más información sobre el universo”, asegura el astrofísico de la ESA.

También: La heliosfera: el manto protector que resguarda a la Tierra

Otra ventaja de esta misión será su ubicación en el espacio, una perspectiva para observar el cielo de una manera mucho más limpia que la que tienen los observatorios terrestres, espacialmente en el infrarrojo. “Vamos a combinar observaciones de galaxias con luz visible con el instrumento VIS con observaciones infrarrojas y espectros infrarrojos que nos van a permitir conocer muy bien las distancias de las galaxias que vamos a observar”, apunta Dupac, quien añade que es la primera vez la humanidad contará con un telescopio espacial dedicado al estudio de la energía y la materia oscura.

Después de su lanzamiento, Euclid deberá atravesar por un mes de preparación en el que se verificará el correcto funcionamiento técnico en el telescopio, los instrumentos y toda la nave. A este proceso le seguirán otros dos meses en los que el equipo de la misión corroborará que a nivel científico los datos aportados también sean los esperados. Esto lo harán a través de observaciones de áreas del cielo conocidas para poder medir las capacidades del telescopio, pruebas que le darán finalmente vía libre a las observaciones científicas.

“En los próximos seis años deberíamos poder conseguir los objetivos que tenemos, pero también es posible que después de esto el proyecto tenga una extensión de cuatro años más, aunque aún es algo que se tendría que aprobar y justificar", explica Dupac, quien es una de las 3.500 personas de más de 300 instituciones de 21 países que han colaborado para hacer realidad la misión Euclid.

Entre este grupo de personas también está un colombiano, el físico Andrés Balaguera Antolínez, quien colaboró hace algunos años dentro de la misión Euclid en el desarrollo de un código que lograra medir con precisión alta las características estadísticas de la distribución de las galaxias en el universo, una de las mediciones fundamentales de este proyecto.

Además: El agujero negro del centro de la Vía Láctea se despertó hace 200 años

Para Balaguera esta misión tiene una trascendencia científica importante porque también nos dará una idea sobre cuál es la teoría fundamental que logre explicar por qué el universo se está acelerando, como lo han demostrado varios experimentos en los últimos años.

"La energía oscura entra como algo para que las piezas encajen y no está dicho que esa sea la respuesta. El experimento Euclid lo que intenta es ver, analizando la expansión del universo en los últimos millones de años, si en realidad el modelo que creemos que es, que llamamos modelo cosmológico de materia oscura más constante cosmológica (una forma de energía oscura) funciona, o si necesitamos algo más", señala el científico colombiano.

Lo complicado es que de necesitar algo más para explicar este misterio puede llegar a demostrar que lo que la relatividad general, como la teoría que explica el universo a grandes escalas, probablemente no funcione, según detalla Balaguera. Sin embargo, pese a que Euclid aportará datos más precisos a esta discusión, quedará en manos de la ciencia superar ese cuello de botella.

El telescopio espacial europeo Euclid despegó este sábado para intentar arrojar luz sobre dos de los mayores enigmas científicos, la materia oscura y la energía oscura, que componen el 95 por ciento del universo pero de las que ignoramos casi todo.

El satélite despegó de Cabo Cañaveral, Florida, a las 11H12 hora local (15H12 GMT) acoplado a un cohete Falcon 9 de la compañía estadounidense SpaceX. El telescopio de dos toneladas, que se situará a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, tiene como objetivo comprender mejor la materia oscura, que mantiene unidas a las galaxias, y la energía oscura, responsable de la expansión del universo.

ALEJANDRA LÓPEZ PLAZAS

REDACCIÓN CIENCIA

En Twitter: @TiempodeCiencia