Euclid encontró en un año más lentes cósmicas que todas las búsquedas anteriores juntas

El telescopio espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha encontrado más lentes gravitacionales fuertes en aproximadamente un año de cartografiado del cielo que todas las búsquedas anteriores combinadas. Su primer gran lanzamiento de datos, publicado por la ESA, contiene alrededor de quince mil candidatos a lente de alta confianza. En cada uno de ellos, la gravedad de una galaxia en primer plano desvía la luz de una galaxia más lejana formando arcos, anillos o imágenes duplicadas.

Esto es relevante porque una lente funciona como una balanza. La cantidad de desviación revela cuánta masa hay en la galaxia en primer plano, incluida la materia oscura que ningún telescopio puede ver directamente. Hasta ahora, los astrónomos estudiaban estos sistemas de uno en uno, como hallazgos excepcionales. Con un catálogo tan extenso, pueden estudiarlos como población, y el mismo lanzamiento añade más de novecientos millones de galaxias a la labor más amplia de cartografiar el universo oscuro.

El lanzamiento, denominado DR1-Foundation, abarca unos 1.900 grados cuadrados de cielo, un área aproximadamente 9.500 veces mayor que la de la Luna llena. Contiene más de mil millones de objetos catalogados, más de 60 millones de candidatos a cuásar, espectros de más de 160 millones de fuentes y alrededor de 1,7 millones de gigabytes de datos. Además, cubre solo el 14 % del área que Euclid tiene previsto cartografiar.

«El efecto de lente fuerte proporciona una visión única del universo oscuro, ya que nos permite “pesar” galaxias individuales, incluida su materia oscura invisible, y explorar cómo se expande el universo», declaró Natalie Lines, de la Universidad de Portsmouth, miembro del Consorcio Euclid y primera autora del artículo del catálogo de lentes.

Cómo Euclid seleccionó 15.000 lentes entre 900 millones de galaxias

Las lentes son escasas. Solo aproximadamente una de cada varios miles de galaxias se alinea lo suficientemente bien con una fuente de fondo como para actuar como lente, y muchas imágenes con lente son demasiado pequeñas para resolverse a causa del desenfoque de la atmósfera terrestre. Euclid observa desde el espacio con un espejo de 1,2 metros y dos instrumentos: VIS, una cámara de luz visible que produce imágenes nítidas, y NISP, que toma imágenes en el infrarrojo cercano y descompone la luz en espectros.

La búsqueda comenzó con las aproximadamente 900 millones de fuentes del lanzamiento y retuvo los 68 millones que superaron un primer filtro del catálogo. Cinco modelos de aprendizaje automático puntuaron esos objetos. Los más prometedores pasaron a unos 7.000 científicos ciudadanos del proyecto Space Warps, alojado en la plataforma Zooniverse, que realizaron más de 4,5 millones de clasificaciones de 300.000 objetos. Por último, 67 expertos en lentes examinaron más de 30.000 sistemas y los clasificaron.

Las clasificaciones importan. De los 15.072 candidatos de alta confianza, 6.073 son de grado A, que el equipo etiqueta como «lente segura», y 8.999 son de grado B, etiquetados como «lente probable». Otros 9.010 sistemas de grado C, «posibles», se publican por separado. A continuación, un software intentó reproducir cada sistema de grado A y B con un modelo de lente y, para más de 9.500 lentes, el equipo estimó las distancias y las propiedades físicas de la galaxia en primer plano.

La mayoría de esas galaxias en primer plano son masivas y ya no forman estrellas nuevas. Se sitúan a un corrimiento al rojo típico de 0,68, una medida de cuánto ha estirado su luz la expansión del universo, lo que supone una distancia mayor que la alcanzada por muestras de lentes anteriores de telescopios terrestres.

De hallazgos excepcionales a un censo de miles

La primera lente fuerte, un cuásar que aparecía dos veces en el cielo, se identificó hace casi 50 años. Desde entonces, los mayores sondeos terrestres, que juntos cubren la mayor parte del cielo visible desde la Tierra, habían encontrado alrededor de 3.000 lentes de este tipo galaxia-detrás-de-galaxia, según el Consorcio Euclid. Los 15.072 candidatos de alta confianza de Euclid superan en número a todos los catálogos anteriores combinados.

Todos ellos se encontraron con el mismo telescopio y el mismo método. Cuando las lentes provienen de muchos sondeos y métodos de selección distintos, resulta difícil compararlas. Una muestra uniforme permite a los investigadores plantear preguntas estadísticas, como cómo cambia la materia oscura alrededor de galaxias masivas de una galaxia a otra, que unos pocos cientos de sistemas heterogéneos no pueden responder.

La escala de la cobertura del cielo también es nueva. El área de este lanzamiento es aproximadamente diez veces mayor que el cielo que el Telescopio Espacial Hubble ha observado en 35 años, según el consorcio. Los lanzamientos anteriores de Euclid contenían unos pocos días de observaciones sobre unas 60 grados cuadrados. Valeria Pettorino, científica del proyecto Euclid en la ESA, describió el salto como «un cambio de escala».

El catálogo también contiene tipos raros que solían ser descubrimientos únicos. Enumera 84 candidatos a lente de doble plano fuente, en los que una galaxia en primer plano produce lente en dos galaxias de fondo a distintas distancias, más de 1.000 candidatos a lente formadas por galaxias de disco y varios cientos de cuásares con lente y núcleos galácticos activos. Antes de Euclid, las dos primeras clases tenían pocos ejemplos conocidos.

El lanzamiento contiene más que lentes

Otros artículos publicados con los datos muestran su alcance. Un equipo resolvió por primera vez 15 sistemas estelares débiles en estrellas individuales, cinco de ellos nuevos descubrimientos. Uno de los nuevos, Ursa Minor II, se encuentra a unos 65.000 años luz de distancia en el halo de la Vía Láctea y contiene solo unas 40 veces la masa del Sol en estrellas, lo que lo convierte en uno de los sistemas estelares menos luminosos conocidos.

Un segundo estudio midió las formas de más de 40 millones de galaxias con formación estelar, una muestra entre 440 y 52.800 veces mayor que la de estudios comparables con el Telescopio Espacial James Webb. Entre las galaxias de menor masa, confirmó que las galaxias alargadas en forma de cigarro se vuelven más raras a medida que el universo envejece, mientras que los discos aplanados dominan.

Lo que DR1-Foundation no resuelve

El objetivo principal de Euclid es medir la energía oscura, la causa inexplicada de la expansión acelerada del universo, y cartografiar la materia oscura a lo largo de la historia cósmica. Este lanzamiento aún no lo hace. Las mediciones necesarias para la cosmología, incluidos los mapas de lente débil y la agrupación de galaxias, aún están en producción y llegarán con el lanzamiento completo de los primeros datos.

Las propias lentes siguen siendo candidatas. Solo los sistemas de grado A se consideran seguros, y el equipo de descubrimiento escribe que la clasificación de expertos sigue siendo subjetiva, por lo que corrigió los sesgos de los inspectores individuales. La búsqueda también pasó por alto algunas lentes reales. El equipo estima que encontró alrededor del 73 % de los sistemas definitivos en el área, y que el resto probablemente son más débiles o más ambiguos. La confirmación de sistemas individuales requerirá observaciones de seguimiento, incluidos espectros.

Los artículos científicos son prepublicaciones. Los ocho artículos científicos y 18 artículos técnicos publicados con los datos están destinados a un número especial de la revista Astronomy & Astrophysics y aún no han completado la revisión por pares.

La cobertura del cielo también es parcial. Con un 14 % del sondeo previsto, la muestra puede no representar todo el cielo, y los científicos del consorcio encontraron algunas regiones cuya calidad de datos difiere del resto mientras verificaban el procesamiento.

«Esto es solo el 14 % de lo que Euclid pretende ofrecer en última instancia, pero ya podemos ver que las promesas hechas hace más de diez años sobre el alcance de las empresas científicas que Euclid apoyaría están empezando a cumplirse», declaró Marc Sauvage, astrofísico de la Comisión de Energías Alternativas y Energía Atómica de Francia (CEA) y responsable del Consorcio Euclid.

Preguntas sobre el primer lanzamiento de datos de Euclid

¿Qué contiene el lanzamiento DR1-Foundation de Euclid?

Alrededor de 13 meses de observaciones que cubren 1.900 grados cuadrados de cielo: aproximadamente 10.000 imágenes científicas, catálogos de más de mil millones de objetos, incluidos más de 900 millones de galaxias, espectros de más de 160 millones de fuentes, alrededor de 15.000 candidatos a lente fuerte y más de 60 millones de candidatos a cuásar. En total, asciende a unos 1,7 millones de gigabytes.

¿Qué es una lente gravitacional fuerte?

Se forma cuando una galaxia masiva en primer plano desvía la luz de una galaxia situada muy detrás de ella, de modo que la galaxia de fondo aparece como arcos, un anillo o varias copias. La cantidad de desviación revela la masa total de la galaxia en primer plano, incluida su materia oscura, y la magnificación permite a los astrónomos estudiar galaxias de fondo que de otro modo serían demasiado débiles.

¿Cuántas galaxias ha cartografiado Euclid hasta ahora?

Más de 900 millones de galaxias están catalogadas en este lanzamiento, que cubre aproximadamente el 14 % del área de sondeo prevista. La ESA espera que la misión completa catalogue alrededor de 1.500 millones de galaxias.

¿Puede cualquiera usar los datos de Euclid?

Sí. La ESA ha hecho público el lanzamiento y lo aloja en su plataforma Euclid Data Space, donde los usuarios pueden explorar, visualizar y analizar las imágenes, catálogos y espectros sin descargarlos.

¿Cuándo medirá Euclid la energía oscura?

No con este lanzamiento. La ESA y el Consorcio Euclid planean los primeros resultados cosmológicos, basados en lente débil y agrupación de galaxias, para el lanzamiento completo de los primeros datos a mediados de 2027.

Los resultados cosmológicos están previstos para mediados de 2027

Euclid se lanzó en julio de 2023 y comenzó el trabajo rutinario de sondeo el 14 de febrero de 2024. Las observaciones de este lanzamiento se recogieron entre la primavera de 2024 y la primavera de 2025, y la ESA las publicó el 12 de noviembre de 2026. El DR1 completo, con los primeros resultados cosmológicos, está previsto para mediados de 2027, y el DR2, con aproximadamente tres veces más cielo, está planificado para 2029.

La primera lente fuerte, el Cuásar Gemelo, se identificó en 1979. Para el final de su sondeo de seis años, se espera que Euclid encuentre más de 100.000 candidatos a lente de alta confianza, cada uno de ellos una balanza natural para pesar la materia oscura de una galaxia.

Referencia: Euclid Collaboration: Lines et al., «Euclid Data Release 1 (DR1). Euclid Lens Identification Pipeline and Scientific Exploration (ECLIPSE) A: Strong lens catalogue overview,» submitted to Astronomy & Astrophysics, 2026. arXiv:2611.15883. DOI: 10.48550/arXiv.2611.15883

Etiquetas: astronomia, esa, galaxias, materia oscura, energía oscura, euclid