La Agencia Espacial Europea (ESA) se encuentra en el punto de lanzamiento desde Cabo Cañaveral (Florida) de un cohete Falcon 9 que transportaba la Telescopio Espacial Euclides. La misión de este nuevo observatorio será estudiar múltiples componentes equivos del universo: materia oscura y energía oscura.
Un mes después del lanzamiento, Euclid orbitará el segundo Punto de Lagrange Sol-Tierra (L2), un millón y medio de kilómetros de nuestro planeta. Es una posición privilegiada donde las atracciones gravitatorias del Sol y la Tierra se «equilibran». Una vez allí, su sombrilla bloqueará la luz entrante del Sol, la Tierra y la Luna, para asegurar un alto nivel de estabilidad en sus instrumentos.
Mientras, Euclid comenzará a acercarse al cielo profundo en un intento por desentrañar parte de los misterios que se han adentrado en el universo. Acompañar en esta posición al Telescopio espacial James Webbtan perfecto compañero de viaje en esta nueva y apasionante era espacial.
Materia oscura y energía oscura
Resulta mucho menos curioso que todo lo que descubrimos en el universo (desde nuestro Sistema Solar hasta las galaxias más lejanas) estuviera formado por materia ordinaria: partículas elementales como protones, electrones y quarks que se unen para formar átomos. Lástima embargo, este asunto observable constituyen sólo el 5% del cosmos.
Cabenos plantear, entonces, la siguiente pregunta: ¿en qué el 95 % restante de universo oscuro que aún permanece invisible para nosotros? Más aún, ¿cuál es la evidencia de este 95% de materia o energía desconocida en el cosmos?
Al comprometerse con la última de las preguntas, los científicos dieron cuenta de varios hechos significativos. Por un lado, las estrellas que orbitan fuera de sus centros galácticos se mueven a una velocidad superior a la esperada (es claro, cuando sólo se tiene en cuenta la materia ordinaria “que podemos ver”). Por otro lado, esta materia «observable» por sí sola no puede transportar suficiente gravedad para mantener cúmulos de galaxias.
Es entonces cuando entra en juego una especie de materia invisible que ni emite ni refleja la luz y que formará el 25% del universo: la materia oscura.
¿Cómo serás capaz de detectar la materia oscura?
Un método ampliamente utilizado por los astrónomos (que podría usarse para detectar materia oscura) se basa en el efecto relativista llamado lente gravitacional. Cuando una concentración de materia está en nuestra línea de visión, puede activarse como una luz, distorsionando la luz de las galaxias más allá.
En las lentes gravitatorias fuertes (debido a la presencia de objetos muy masivos como cúmulos galácticos o agujas negras), las deformaciones galácticas son muy evidentes. La siguiente animación describe este efecto cuando una aguja negra se mueve desde un fondo galáctico.
Cuando las distorsiones de las fuentes de fondo son de menor magnitud, tenemos el lobo gravitacional débil. En este caso, solo se pueden detectar deformaciones analizando una gran cantidad de fuentes de forma estática.
En este sentido, el telescopio espacial Euclid medirá la forma distorsionada de los billones de galaxias y elaborará el mapa 3D más detallado y preciso: los científicos podrán deducir cómo se distribuye la materia oscura en el cosmos.
¿Y de dónde queda entonces el 70 % de se universo oscuro?
Si crees que el 70% está formado por la llamada energía oscura, no se ha detectado hasta el final una especie de «fuerza invisible» y que explica que la expansión del universo durante los últimos cinco millones de años se haya acelerado más rápidamente. del experto.
Euclid mapeará los últimos 11 700 millones de años de historia cósmica, justo en el momento en que comienza a formarse la mayoría de las estrellas. Ello nos permitirá estudiar con extraordinaria precisión cómo ha cambiado la aceleración del universo en este periodo.
Los instrumentos a bordo del Euclid
De la misma manera que los telescopios espaciales Hubble o James Webb, Euclid pertenecen al tipo de telescopios reflectores. Esto significa que usa espejos para enfocar la luz y producir imágenes. Su espejo primario tiene 1,2 metros de diámetro (la mitad que el Hubble y 5 veces menos que el Webb) y su peso en órbita será de 2 toneladas.
Con estas características Euclides logrará abarcar la tercera parte del cielo y reflexionar sobre la forma, posición y distancia de las galaxias a 10.000 millones de años luz de nosotros. Además, producirá un detallado mapa tridimensional del cosmos.
Paralelamente, Euclid ve a bordo los instrumentos VIS y NISP que analizarán, respectivamente, la luz visible e infrarroja del universo primitivo:
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La sala VIS registrará la luz visible a partir de 550 nanómetros (verde amarillento) hasta que el rojo sea extremo. Está compuesto por un mosaico de 36 sensores CCD con una capacidad de resolución de 16 megapíxeles cada vez. Obtendrás imágenes muy nítidas de las galaxias, lo que te permitirá meditar su forma con precisión.
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La herramienta NASP opera en el infrarrojo que buscan (como James Webb) y tiene 16 detectores de 4 megapíxeles cada uno. El NASP medirá el brillo e intensidad de la luz emitida por las galaxias lejanas y permitirá conocer sus distancias (mediante el efecto del conocimiento como desplazamiento hacia el rojo). Además, proporcionará el mayor campo de visión en el rango del infrarrojo desde el espacio (centésimas de veces mayor que Webb).
Lo que Euclides podrá revelar sobre el universo
Este nuevo observatorio espacial podrá responder preguntas sobre la naturalidad de la materia y la energía oscura, el cambio en la aceleración del universo o, incluso, si la teoría general de la relatividad de Einstein es válida en las escalas más grandes del cosmos.
Una vez en la lista, Euclid se embarcará en un estudio de cinco años con un grupo de 2000 científicos de todo el mundo que cubrirá los datos. No será difícil, por lo que analizar esta enorme cantidad de datos podría llevar otros cinco años más. Se decidió que debe esperar al menos una década para obtener resultados.
noticias de relación
Mientras, el telescopio espacial Euclid (en honor al matemático gris Euclides, padre de la geometría) pretenderá desentrañar este fascinante universo oscuro, todo invisible para nosotros.
Este artículo fue publicado originalmente en él La conversación. leah el original.
