Euclid, la misión de la ESA en el cosmos, difunde el primer lote de datos de su cartografiado
Redacción
La misión Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha publicado el primer lote de datos de su cartografiado, que incluye un avance de sus campos profundos. Aquí, cientos de miles de galaxias de diferentes formas y tamaños cobran protagonismo y ofrecen un vistazo de su organización a gran escala en la red cósmica. Estas galaxias, observadas y analizadas por científicos del Consorcio Euclid, demuestran la potencia sin precedentes de este telescopio, diseñado para proporcionar el mapa más preciso de nuestro universo a lo largo del tiempo. Los resultados científicos se describen en una serie de 27 publicaciones científicas, junto con 7 artículos técnicos que describen el procesamiento de estos datos, publicados en arXiv.
La publicación de datos, que abarca una enorme área del cielo en tres mosaicos, también incluye numerosos cúmulos de galaxias, núcleos activos de galaxias (AGN) y fenómenos transitorios, así como el primer estudio de clasificación de más de 380.000 galaxias y 500 candidatos a lentes gravitacionales, recopilados mediante la combinación de inteligencia artificial y ciencia ciudadana. Todo esto sienta las bases para la amplia gama de temas que Euclid abordará con su rico conjunto de datos.
“Euclid demuestra una vez más ser la máquina de descubrimiento definitiva. Está estudiando galaxias a gran escala, lo que nos permite explorar nuestra historia cósmica y las fuerzas invisibles que configuran nuestro universo”, afirma Carole Mundell, directora de Ciencia de la ESA. “Con la publicación de los primeros datos del cartografiado de Euclid, estamos desvelando un tesoro de información que los científicos podrán analizar y abordar algunas de las preguntas más intrigantes de la ciencia moderna. Así, la ESA cumple con su compromiso de impulsar el progreso científico para las generaciones futuras”, agrega.
“Los datos que ahora publicamos representan una pequeña fracción del total de datos que recopilará Euclid”, comenta Francisco Javier Castander, investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC). Y añade: “Sin embargo, incluso una fracción tan pequeña de los datos nos ha permitido realizar muchos estudios científicamente relevantes que ahora presentamos”.
Los datos revelados ofrecen un primer vistazo al estudio cosmológico de Euclid. Los llamados campos Q1 ilustran lo que los científicos de la misión analizarán exhaustivamente para cartografiar la estructura a gran escala del universo a lo largo del tiempo cósmico e investigar la naturaleza de la materia y la energía oscura en los próximos años. Con una superficie en el cielo de aproximadamente 63 grados cuadrados, equivalente a más de 300 veces la superficie de la Luna llena, estas observaciones representan las mayores áreas contiguas de cielo jamás observadas con un telescopio espacial óptico/de infrarrojo cercano.
“Euclid está teniendo un rendimiento excepcional. La cobertura del cielo lograda hasta el momento no tiene precedentes, y las imágenes siguen demostrando el excelente rendimiento de los instrumentos del satélite. Estoy muy entusiasmado por publicar los resultados cosmológicos en los próximos años”, comenta Cristóbal Padilla, investigador del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE).
“Las imágenes captadas por el telescopio Euclid que se ponen a disposición de la comunidad científica internacional, una vez procesadas, son de una profundidad y un detalle impresionante y permiten a los astrónomos familiarizarse con los datos que va a generar la misión y programar su explotación científica más allá de los objetivos cosmológicos que se ha marcado el consorcio”, explica el investigador de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) Rafael Toledo.
Gracias al amplio campo de visión y la alta resolución de Euclid, estos datos también son muy valiosos para diversos estudios astrofísicos a escalas menores, desde cúmulos de galaxias hasta objetos de tamaño planetario. Todos los artículos publicados están dedicados a esta ciencia no cosmológica, también llamada ciencia de legado.
IA y ciencia ciudadana
Se espera que Euclid capture imágenes de más de 1.500 millones de galaxias a lo largo de seis años, enviando alrededor de 100 GB de datos diariamente. Un conjunto de datos tan impresionantemente grande genera increíbles oportunidades de descubrimiento, pero también enormes desafíos a la hora de buscar, analizar y catalogar galaxias. El avance de los algoritmos de inteligencia artificial (IA), en combinación con miles de voluntarios y expertos en ciencia ciudadana, está desempeñando un papel fundamental.
En agosto de 2024, miembros del consorcio lanzaron una primera campaña de ciencia ciudadana en la plataforma Zooniverse, reclutando a miles de voluntarios para entrenar un algoritmo de aprendizaje profundo que clasifica las morfologías de las galaxias. El catálogo resultante, basado en el primer 0,45% de los aproximadamente 100 millones de galaxias de bajo corrimiento al rojo que Euclid finalmente capturará con detalle, ya ha demostrado ser valioso para los investigadores. Además, gracias a este gran volumen de datos de alta calidad, los científicos pudieron observar diferencias con respecto a las formas y características de las galaxias simuladas. También investigaron cómo diferentes entornos, tasas de formación de estrellas y morfologías están vinculados y conducen a la evolución de las galaxias en diversas épocas de nuestro universo.
En ese sentido, el estudio liderado por Marc Huertas-Company, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), empleó la combinación única de amplio campo de visión y resolución de Euclid, junto con los modelos entrenados gracias a voluntarios de todo el mundo que participaron en la campaña de ciencia ciudadana, para cuantificar la abundancia de barras y su evolución con el tiempo cósmico.
“La publicación de los datos Q1 demuestra el poder transformador del telescopio Euclid para el estudio de la física galáctica. También confirma el creciente impacto de la IA en el análisis de datos cada vez más voluminosos y complejos en astrofísica. Aproximadamente el 50 % de los artículos científicos publicados con estos primeros datos de Euclid se basan en métodos de IA”, añade Huertas-Company. “El IAC ha liderado el desarrollo de redes neuronales profundas para el estudio de la morfología de galaxias gracias a una campaña de ciencia ciudadana. En tan solo unos meses de observaciones, Euclid y la IA han identificado 10 veces más galaxias barradas que en más de veinte años de observaciones con el Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Espacial James Webb”, destaca.
Euclid cartografía el universo a lo largo del tiempo cósmico y rastrea la evolución de las estructuras a gran escala que forman la denominada red cósmica. Utilizando los campos Q1, los investigadores han recuperado con éxito filamentos de galaxias y han explorado su papel en la morfología y la alineación de las galaxias mucho más allá de los límites previos, así como las propiedades y entornos que hacen que los cúmulos de galaxias se conecten a estos filamentos. “Por primera vez, estamos estudiando la red cósmica de forma estadística en un área muy extensa”, afirma Simona Mei, profesora de la Universidad Paris Cité. Como componentes clave de la red cósmica, se han descubierto y caracterizado numerosos cúmulos de galaxias previamente desconocidos, algunos de los primeros tiempos de nuestro Universo, y muchos de ellos con fuertes características de lente gravitacional.
Gracias al vasto campo de visión de Euclid y a su capacidad para detectar objetos tenues y distantes, los investigadores han identificado miles de nuevas galaxias enanas candidatas, así como miles de misteriosos candidatos a “pequeños puntos rojos”: objetos del universo temprano observados por primera vez hace unos años con el JWST. Euclid también ha permitido determinar las galaxias anfitrionas de varias fuentes brillantes transitorias que anteriormente no las tenían, así como las propiedades físicas de galaxias rojas masivas y polvorientas del universo temprano, lo que demuestra una vez más la capacidad de Euclid para proporcionar datos muy valiosos de una amplia gama de objetos y edades cósmicas.
Futuros hitos de la misión Euclid
“Es impresionante cómo una sola observación de las áreas de campo profundo nos ha proporcionado una gran cantidad de datos que pueden utilizarse para diversos fines astronómicos: desde formas de galaxias hasta lentes de alta intensidad, cúmulos y formación estelar, entre otros”, afirma Valeria Pettorino, científica de proyecto de la ESA para Euclid. “Observaremos cada campo profundo entre 30 y 52 veces a lo largo de los seis años de la misión Euclid, mejorando cada vez la resolución con la que vemos esas áreas y el número de objetos que podremos observar. Imaginen los descubrimientos que nos aguardan”, indica.
Fuente: CSIC
