El telescopi Euclid s'enlaira per explorar l'univers fosc

Dissabte passat, 1 de juliol, va ser llançat el telescopi espacial Euclid de l'Agència Espacial Europea (ESA) des de Cap Canaveral (EUA), amb un coet de la companyia SpaceX. El telescopi ajudarà a conèixer la naturalesa de la matèria i energia fosques que, segons els darrers estudis, componen al voltant del 95 % del contingut de matèria i energia que hi ha a l'univers. Aquesta matèria i energia fosques afecten el moviment i la distribució de les fonts visibles, com les galàxies, però no emeten ni absorbeixen llum. Per això la ciència encara no ha pogut determinar què són. Comprendre’n la naturalesa és un dels reptes més importants de la cosmologia actualment. La missió compta amb la participació de l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), de l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) i del Port d'Informació Científica (PIC) al campus de la UAB.

"Euclid observarà milers de milions de galàxies fins a distàncies de 10 mil milions d'anys llum creant un mapa 3D molt precís d'un terç del cel", comenta Francisco Castander, investigador de l'ICE-CSIC, IEEC i membre del Consorci Euclid. “Mesurant d'una manera precisa la posició i les formes de les galàxies en llum visible i inferint les seves distàncies, Euclid ens ajudarà a explorar com s'ha expandit l'univers i com se n'ha format l'estructura al llarg de la història còsmica, cosa que pot revelar més sobre el paper de la gravetat i la naturalesa de l'energia fosca i la matèria fosca”, afegeix.

Després d'un mes de viatge per l'espai, Euclid arribarà al seu destí per orbitar al segon punt de Lagrange (L2) del sistema Sol-Terra, a 1,5 milions de km de la Terra en la direcció oposada al Sol. Allà, les plaques solars d'Euclid tindran la doble missió de captar l'energia solar per proveir-lo i alhora bloquejar la llum del Sol en tot moment per poder apuntar el telescopi cap a l'espai profund, assegurant un alt nivell d'estabilitat per als seus instruments. Tot seguit, passarà al voltant de dos mesos fent diferents proves per comprovar que tots els seus components i instruments funcionen correctament. Finalment, al voltant de tres mesos després de l'enlairament, Euclid començarà a cartografiar l'univers fosc durant els sis anys que s'espera que duri la missió.

Contribució espanyola a la instrumentació d'Euclid

Euclid compta amb un telescopi de 1,2 metres de diàmetre i dos instruments a bord: VIS (visible instrument) i NISP (near-infrared spectrometer and photometer). Aquest darrer és un espectròmetre i fotòmetre d'infraroig proper, que ha estat desenvolupat gràcies a una àmplia participació espanyola. D'una banda, l'ICE-CSIC, l'IFAE i l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) han estat involucrats des del 2006 en els conceptes inicials de la missió i han estat els responsables del disseny, la construcció, l'assemblatge i els tests de validació de la roda de filtres (filter wheel assembly, FWA) de l'instrument NISP. Aquesta roda de filtres és un dispositiu mòbil i delicat d’instrumentació espacial que ha requerit del desenvolupament de sofisticats sistemes de verificació i control de qualitat d’alta tecnologia.

"El grup de Barcelona, com ens coneixen dins del Consorci d'Euclid, ha fet molta feina als nostres laboratoris per assegurar-nos que la roda de filtres funcioni de manera òptima en les condicions en què estarà operant a l'espai", comenta Cristóbal Padilla, investigador de l'IFAE i membre del Consorci Euclid. La roda de filtres és un element importantíssim que ens permetrà determinar les distàncies de les galàxies fins a milers de milions d'anys llum, és a dir, “ens dona la tercera dimensió”, afegeix Padilla.

La Universitat Politècnica de Cartagena (UPCT), en col·laboració amb l'Institut d'Astrofísica de les Canàries (IAC), ha estat responsable del disseny, la construcció i la validació de l'electrònica de control de l'Instrument NISP. "La unitat de control és l'encarregada d'arrencar l'instrument científic, mantenir la temperatura apropiada per al funcionament correcte, controlar els moviments de les rodes i la làmpada de calibratge i monitoritzar les telemetries que ens permetran reaccionar en cas d'anomalies", destaca Rafael Toledo, investigador responsable de la càrrega útil a la UPCT.

A més, al voltant de 80 empreses europees participen a Euclid, de les quals 9 són espanyoles, incloent-hi Airbus, Alter Technology, Crisa, Deimos Space, GTD, Navair, Sener i Thales Alenia Space Espanya.

Explotació científica d'Euclid

L'ICE-CSIC i el Port d'Informació Científica (PIC), centre gestionat per l'IFAE i pel Centre d'Investigacions Energètiques, Mediambientals i Tecnològiques (CIEMAT) al campus de la UAB, han estat els responsables de les simulacions cosmològiques de la missió que han servit per estudiar-ne l'optimització i preparar el programari per al processament i l’anàlisi de les dades. A més, el PIC és el centre de dades científiques de la missió a Espanya. L'ICE-CSIC i l'IEEC també coordinen les prediccions dels models cosmològics dels principals observables de la missió que són els efectes de les lents gravitacionals i l'agrupació de les galàxies. Per la seva banda, l'IFAE, l'ICE-CSIC i l'IEEC participen en les mesures dels desplaçaments al vermell i de les distorsions observades a les galàxies llunyanes.

Euclid està format per més de 300 institucions internacionals i més de 2.000 científics i científiques de 13 països europeus, els Estats Units, el Canadà i el Japó, que es beneficiaran durant dècades de l'explotació de les dades d'Euclid per continuar aprofundint en el coneixement de l'energia i la matèria fosca, l'acceleració de l'univers i el funcionament de la gravetat, entre d'altres. A més de 20 institucions espanyoles, hi ha al voltant de 100 científics i científiques preparant l'explotació científica de la missió per desentranyar els misteris de l'univers fosc.

“El llançament d'Euclid només és el principi. Han estat més d'11 anys de molta feina de més de 300 institucions de 13 països europeus, els Estats Units, el Canadà i el Japó per arribar fins aquí. Les respostes que obtindrem beneficiaran la comunitat científica durant dècades. Euclid revolucionarà la nostra comprensió del cosmos”, conclou Francisco Castander.