La Agencia Espacial Europea (ESA) ha publicado su primera gran recopilación de datos procedentes de la misión del telescopio espacial Euclid, que opera alrededor del punto de Lagrange L2, a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, cuyo objetivo es cartografiar la estructura a gran escala del universo. Esta colección incluye observaciones de más de 900 millones de galaxias, mientras los científicos investigan los enigmáticos componentes cósmicos conocidos como materia oscura y energía oscura.

Los datos, presentados el jueves, abarcan una región del cielo equivalente a unas 9.500 lunas llenas vistas desde la Tierra. La misión tiene como meta completar, para el año 2031, el atlas tridimensional del cosmos más grande jamás realizado, el cual cubrirá más de un tercio del firmamento.

La publicación del jueves comprende cerca de 13 meses de observaciones de Euclid, lo que suma un volumen inmenso de 1,7 petabytes, es decir, 1,7 millones de gigabytes de datos.

"Esto supone un hito importante para la misión y para todos los que han participado en ella", afirmó la astrofísica Valeria Pettorino, científica del proyecto Euclid en la ESA.

Euclid tiene mucho por revelar

Euclid, lanzado desde Florida en 2023, recopila información sobre cómo se ha expandido el universo y cómo ha evolucionado su estructura a lo largo del tiempo; al mismo tiempo, reúne datos sobre la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura, así como sobre el papel que desempeña la gravedad a gran escala.

"Euclid no solo captará imágenes bidimensionales de las galaxias en el cielo, sino que también medirá su distancia, lo que constituye la tercera dimensión. Esto nos permitirá determinar la ubicación de las galaxias en el espacio y el tiempo, abarcando 10.000 millones de años, y en todas direcciones, más allá de nuestro plano galáctico", explicó Pettorino.

El contenido del universo incluye tanto materia ordinaria como materia oscura y energía oscura. La materia ordinaria, estrellas, planetas, gas, polvo y todo lo que nos resulta familiar en la Tierra, representa alrededor del 5 % del contenido del universo. La materia oscura, cuya existencia se conoce por los efectos gravitatorios que ejerce a escala galáctica, es un material invisible que podría constituir cerca del 27 % del cosmos. La energía oscura, considerada responsable de la expansión acelerada del universo, podría representar el 68 %.

La materia oscura y la energía oscura no emiten ni absorben luz, por lo que no pueden observarse directamente.

Las publicaciones anteriores de datos de Euclid abarcaban solo unos pocos días de observaciones. El conjunto de datos recién publicado incluye información recopilada durante más de un año y, aun así, solo cubre alrededor del 14 % del área total que Euclid tiene previsto examinar, en luz visible y en el infrarrojo cercano, a lo largo de seis años. La publicación se ampliará a mediados de 2027 con observaciones de lente gravitacional débil y análisis de la distribución de galaxias y cúmulos en la red cósmica, fundamentales para estudiar la materia oscura y la energía oscura.

Un catálogo que crece exponencialmente

La luz que viaja hacia la Tierra desde galaxias lejanas puede curvarse y distorsionarse debido a la presencia de materia normal y materia oscura situadas en primer plano; este fenómeno se denomina lente gravitacional. En otras palabras, la gravedad de una galaxia más cercana deforma la luz que proviene de otra galaxia situada detrás.

Las lentes gravitacionales constituyen una de las herramientas empleadas para estudiar la distribución de la materia oscura. Los nuevos datos de Euclid incluyen cerca de 15.000 candidatos a lentes gravitacionales fuertes, una cifra que, según la ESA, supera el total reunido en los catálogos anteriores de candidatos a este fenómeno.

"Las lentes gravitacionales son, en cierto modo, las balanzas de la naturaleza", afirma Natalie Lines, estudiante de doctorado en astrofísica en la Universidad de Portsmouth (Inglaterra) y miembro del Consorcio Euclid.

"El grado en que se curva la luz nos indica cuánta materia contiene una galaxia, incluidos componentes invisibles como la materia oscura. Al contar con miles de estas lentes, podemos analizar cómo se distribuye la materia oscura en las galaxias y comprender cómo estas se forman y evolucionan a lo largo del tiempo cósmico", explica Lines.

Una visión clara del cosmos

Lines destacó, además, la gran nitidez de las imágenes obtenidas por Euclid en una vasta región del cosmos. "Los telescopios en la Tierra pueden abarcar grandes áreas del cielo nocturno, pero su visión se ve empañada por la atmósfera. Los telescopios espaciales Hubble y James Webb captan imágenes de una nitidez extraordinaria, aunque solo de porciones minúsculas del cielo. Euclid logra ambas cosas a la vez, lo cual resulta fundamental para detectar elementos pequeños y poco comunes, como las lentes gravitacionales potentes", señaló Lines.

Observar a distancias inmensas equivale a asomarse al pasado, debido al tiempo que tarda la luz de los objetos lejanos en llegar hasta nosotros. Los objetos más distantes que ha observado Euclid son los cuásares: núcleos galácticos sumamente brillantes, impulsados por agujeros negros supermasivos. El nuevo catálogo contiene más de 60 millones de candidatos a cuásares, cuya naturaleza deberá confirmarse mediante análisis posteriores.