Europa lanza ¡®Euclid¡¯ para entender los dos mayores enigmas de universo

La expansi¨®n acelerada del universo es uno de los mayores enigmas conocidos. En el tiempo que se tarda en leer esta frase, unos seis segundos, el universo se habr¨¢ expandido unos 420 kil¨®metros. En unos minutos, al final de este art¨ªculo, habr¨¢ crecido 25.000 kil¨®metros, el doble del di¨¢metro de la Tierra. La presunta responsable es la energ¨ªa oscura, una misteriosa fuerza de repulsi¨®n que lleva 10.000 millones de a?os ampliando las fronteras del universo y continuar¨¢ durante mucho tiempo m¨¢s, hasta que el cosmos sea un enorme espacio vac¨ªo, fr¨ªo y muerto.

Esta semana, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanza Euclid, la mayor misi¨®n espacial de la historia dise?ada para entender la energ¨ªa oscura, que compone el 70% del universo. Su segundo objetivo es estudiar la igualmente desconocida materia oscura, que explica otro 25% del cosmos. La materia oscura es invisible, pero ejerce la fuerza de gravedad que mantiene unidas a las galaxias y los c¨²mulos de galaxias ¡ªel 5% del universo que s¨ª entendemos¡ª y hace posible que existan miles de millones de sistemas solares, incluido el nuestro.

La guerra de Ucrania ha estado a punto de frustrar esta espectacular misi¨®n en busca de conocimiento. El telescopio Euclid, un ingenio de 600 millones de euros, deb¨ªa despegar este a?o a bordo de un cohete ruso Soyuz. Es algo imposible por el bloqueo econ¨®mico a Rusia. El ¨²nico otro billete disponible era a bordo de un cohete Ariane que saldr¨ªa, tal vez, en 2025. Los cient¨ªficos e ingenieros de la misi¨®n han corrido contrarreloj para reconfigurar la misi¨®n y adaptarla a las sacudidas y vibraciones de otra nave que s¨ª est¨¢ lista para despegar este a?o: un cohete reutilizable Falcon 9 fabricado por la empresa SpaceX del magnate Elon Musk. El despegue est¨¢ previsto para el s¨¢bado a las 17:11, hora peninsular, desde Cabo Ca?averal (Estados Unidos).

El destino de Euclid es el segundo punto de Lagrange, a un mill¨®n y medio de kil¨®metros de la Tierra. All¨ª las fuerzas de gravedad del Sol y la Tierra se equilibran, de forma que el telescopio permanece estable y puede explorar el cielo con m¨¢s nitidez que los telescopios terrestres.

La tarea de este telescopio es tit¨¢nica: determinar la forma y la distancia de 2.000 millones de galaxias distribuidas por un tercio de todo el cielo. Con ese material se compondr¨¢ un gran mapa del universo en tres dimensiones a la que se sumar¨¢ una cuarta: el tiempo. En astronom¨ªa, cuanto m¨¢s lejos est¨¢ un objeto m¨¢s antiguo es, y Euclid podr¨¢ ver el universo desde la actualidad hasta hace 10.000 millones de a?os.

¡°Si te imaginas un pan de molde, cada rebanada ser¨ªa una foto donde las galaxias que salen est¨¢n a la misma distancia¡±, explica Guadalupe Ca?as, cosm¨®loga de la misi¨®n. ¡°Veremos muchas galaxias no como son ahora, sino como eran en el pasado. Comparando todas las rebanadas podremos tener una idea de la evoluci¨®n c¨®smica del universo¡±, explica.

La teor¨ªa del Big Bang dice que el universo naci¨® hace 13.800 millones de a?os por la explosi¨®n de un punto de infinita densidad y temperatura mucho m¨¢s peque?o que un grano de arena. Durante sus primeros compases fue totalmente oscuro y relativamente peque?o. La primera luz lleg¨® con las primeras estrellas hace unos 200 millones de a?os, que despu¨¦s se comenzaron a agrupar en galaxias y en c¨²mulos. Se piensa que la energ¨ªa oscura comenz¨® a ejercer su actual fuerza de repulsi¨®n cuando el universo ten¨ªa 3.000 millones de a?os, y desde entonces su fuerza no ha dejado de acelerarse. Esto hace que el universo actual est¨¦ cada vez m¨¢s vac¨ªo y que las galaxias y c¨²mulos sean islas cada vez m¨¢s alejadas.

¡°Una de las preguntas que pretendemos responder es si la velocidad de expansi¨®n ha cambiado a lo largo de la historia del universo¡±, explica Xavier Dupac, cient¨ªfico de operaciones de Euclid. ¡°Einstein pensaba que el universo permanec¨ªa est¨¢tico, pero no es as¨ª. Si comprobamos que la velocidad de expansi¨®n se mantiene a la velocidad presente, podremos predecir el futuro del universo. Si no se detiene, las galaxias se desmenuzar¨¢n y los planetas se alejar¨¢n de sus estrellas. El universo seguir¨¢ existiendo, pero ya no habr¨¢ vida ni planetas¡±, detalla el cient¨ªfico. Las buenas noticias son que el universo ¡°a¨²n est¨¢ en su infancia¡±, y ese final no llegar¨¢ hasta que tenga 100 veces la edad actual, a?ade.

El telescopio Euclid lleva una lente de 1,2 metros de di¨¢metro y dos c¨¢maras, una de luz visible y otra infrarroja, que tambi¨¦n le servir¨¢n para entender c¨®mo act¨²a la materia oscura. Nuestro sistema solar es uno entre 100.000 millones dentro de nuestra galaxia, la V¨ªa L¨¢ctea, que a su vez forma parte del grupo local de galaxias, que son parte del superc¨²mulo de Virgo, englobado a su vez en el superc¨²mulo de Laniakea. Se piensa que la materia oscura es crucial para mantener todo este andamiaje cosmol¨®gico.

El telescopio europeo ser¨¢ capaz de captar la presencia de materia oscura porque su fuerza de gravedad deformar¨¢ la luz de las galaxias y permitir¨¢ calcular cu¨¢nta hay y d¨®nde est¨¢, explica Crist¨®bal Padilla, cosm¨®logo del Instituto de F¨ªsica de Altas Energ¨ªas de Barcelona, que lleva 10 a?os trabajando en el desarrollo de Euclid. ¡°Como vamos a ver muchas galaxias de tiempos muy distintos, vamos a poder entender mejor la evoluci¨®n y distribuci¨®n de la materia oscura, tanto dentro de las galaxias, como entre ellas, pues creemos que es la responsable de agrupar los diferentes c¨²mulos y superc¨²mulos de galaxias¡±, detalla.

Tras el despegue del s¨¢bado, Euclid tardar¨¢ un mes en alcanzar el segundo punto de Lagrange. Tras dos meses de calibraci¨®n, comenzar¨¢ sus operaciones cient¨ªficas. El telescopio operar¨¢ al menos durante seis a?os y obtendr¨¢ unas 150.000 im¨¢genes de alta resoluci¨®n. En 2027 se le unir¨¢ Roman, un telescopio espacial de la NASA que tambi¨¦n investigar¨¢ el ¡°universo oscuro¡±.

¡°En ciencia, la pregunta m¨¢s importante siempre es la siguiente¡±, explica Padilla. ¡°Esta misi¨®n no responder¨¢ todas, pero nos puede hacer avanzar mucho en la comprensi¨®n de toda esta parte de la gravedad que desconocemos¡±.

La geometr¨ªa del universo oscuro

El nombre de la misión homenajea al matemático griego Euclides de Alejandría, que vivió en el siglo IV antes de nuestra era y que inventó la geometría. La densidad de materia y energía en el universo está relacionada con esta disciplina matemática. La misión Euclid involucra a un consorcio de 2.000 científicos de 14 países, incluida España, que tiene un importante papel en toda la misión. Los datos científicos se recibirán y almacenarán en el centro de la ESA de Villanueva de la Cañada, a las afueras de Madrid. Universidades, centros de investigación y 10 empresas españolas han participado en su construcción. Más de 100 científicos en unas 20 instituciones del país trabajan en la explotación científica de la misión. De las alrededor de 80 empresas europeas que han construido Euclid, ocho son españolas.

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