Aunque aún faltan meses para que Euclid revele su nueva y verdadera visión del cosmos, alcanzar este hito significa que los científicos e ingenieros detrás de la misión confían plenamente en que el telescopio e instrumentos están funcionando correctamente. Y es que los dos instrumentos de Euclid han capturado sus primeras imágenes de prueba, lo que indica que el telescopio espacial logrará los objetivos científicos para los que ha sido diseñado, y posiblemente mucho más.
«Después de más de 11 años de diseñar y desarrollar Euclid, es emocionante y enormemente emocional ver estas primeras imágenes», afirma Giuseppe Racca, director del proyecto Euclid. «Es aún más increíble cuando pensamos que vemos solo unas pocas galaxias aquí, producidas con una mínima calibración del sistema. Euclid, una vez completamente calibrado, observará miles de millones de galaxias para crear el mapa 3D más grande del cielo jamás creado».
El director General de la Agencia Espacial Europea (ESA), Josef Aschbacher, felicita al equipo de Euclid. «Es fantástico ver que la última incorporación a la flota de misiones científicas de la ESA ya está funcionando tan bien. Tengo plena confianza en que el equipo detrás de la misión logrará revelar mucho sobre el 95% del Universo que actualmente conocemos tan poco».
Carole Mundell, directora de Ciencia de la ESA, está de acuerdo y elogia el arduo trabajo de los equipos desde el lanzamiento de Euclid el 1 de julio. Las primeras imágenes de ingeniería nos ofrecen un vistazo tentador de los datos notables que podemos esperar de Euclid.
Yannick Mellier, líder del Consorcio Euclid, agrega que «las destacadas primeras imágenes obtenidas con los instrumentos visibles e infrarrojos cercanos de Euclid marcan el comienzo de una nueva era en la cosmología observacional y la astronomía estadística. Inician la búsqueda de la verdadera naturaleza de la energía oscura, una tarea emprendida por el Consorcio Euclid».
El Universo en luz visible
El instrumento VISible (VIS) de Euclid capturará imágenes super nítidas de miles de millones de galaxias para medir sus formas con precisión. Observando de cerca esta primera imagen, ya se obtiene una muestra del tesoro que VIS traerá; aunque algunas galaxias son fáciles de detectar, muchas otras son manchas borrosas escondidas entre las estrellas, esperando ser reveladas por Euclid en el futuro. Aunque la imagen está llena de detalles, en realidad solo cubre aproximadamente un cuarto del ancho y alto de la Luna llena.
Mark Cropper, de University College London, lideró el desarrollo de VIS. «Estoy emocionado por la belleza de estas imágenes y la abundancia de información que contienen. Estoy muy orgulloso de lo que el equipo de VIS ha logrado y agradecido a todos los que han hecho posible esta capacidad. Las imágenes de VIS estarán disponibles para todos, ya sea con fines científicos u otros. Serán de todos».
Reiko Nakajima, científica del instrumento VIS, agrega que «las pruebas en tierra no te proporcionan imágenes de galaxias o cúmulos estelares, pero aquí están todos en este campo. Es hermoso mirar y una alegría hacerlo con las personas con las que hemos trabajado tanto tiempo».
La imagen es aún más especial considerando que el equipo de Euclid se llevó un susto cuando encendieron el instrumento por primera vez y detectaron un patrón de luz inesperado que contaminaba las imágenes. Investigaciones posteriores indicaron que parte de la luz solar se filtraba en la nave espacial, probablemente a través de una pequeña brecha. Al girar Euclid, el equipo se dio cuenta de que esta luz solo se detecta en ciertas orientaciones, por lo que evitando ciertos ángulos, VIS podrá cumplir con su misión.
El Universo en luz infrarroja
El instrumento Espectrómetro Fotómetro Infrarrojo Cercano (NISP) de Euclid tiene un doble papel: capturar imágenes de galaxias en luz infrarroja y medir la cantidad de luz que emiten a diversas longitudes de onda. Esta segunda función nos permite calcular directamente la distancia de cada galaxia.
Al combinar la información de distancia con las formas de las galaxias medidas por VIS, se puede mapear cómo se distribuyen las galaxias en todo el Universo y cómo cambia esta distribución con el tiempo. En última instancia, este mapa 3D enseñará sobre la materia oscura (que causa la gravedad) y la energía oscura (que provoca la expansión del Universo).
Cuando la luz del telescopio de Euclid pasa por un «grism» antes de llegar al detector, este dispositivo separa la luz de cada estrella y galaxia por longitud de onda, por lo que cada raya vertical de luz corresponde a una estrella o galaxia. Esta forma especial de observar el Universo permite determinar de qué están hechas cada una de las galaxias, lo que permite evaluar su distancia desde la Tierra.
Knud Jahnke, científico del instrumento NISP, comenta que «hemos visto imágenes simuladas, hemos visto imágenes de prueba de laboratorio, y aún me cuesta asimilar que estas imágenes sean ahora el Universo real. Tan detalladas, simplemente asombrosas».
William Gillard, otro científico del instrumento NISP, agrega que «cada nueva imagen que descubrimos me deja completamente asombrado. Y admito que disfruto escuchando las expresiones de asombro de los demás en la sala cuando ven estos datos».
Es importante tener en cuenta una vez más que estas instantáneas, aunque hermosas, son solo imágenes de prueba tempranas, tomadas para verificar los instrumentos y revisar cómo se puede mejorar y refinar la nave espacial. Debido a que están en gran parte sin procesar, algunos artefactos no deseados permanecen, como los rayos cósmicos que atraviesan la imagen de VIS. El Consorcio Euclid finalmente transformará las observaciones de encuestas con una exposición más larga en imágenes listas para la ciencia, libres de artefactos, más detalladas y nítidas.
En los próximos meses, la ESA y los colegas de la industria continuarán realizando todas las pruebas y verificaciones necesarias para garantizar que Euclid funcione de la mejor manera posible. Al final de esta «fase de comisionamiento y verificación de rendimiento», comenzará la ciencia real. En ese momento, la ESA presentará un nuevo conjunto de imágenes para demostrar las capacidades de la misión.