Cabo Cañaveral.- La misión europea Euclid observará durante seis años miles de millones de galaxias para crear el mayor y más preciso mapa en 3D del universo. Mirará tan lejos, a una distancia de hasta 10 000 millones de años luz, que su resultado es una incógnita: el hallazgo más emocionante es el que no se espera.
La nave espacial, de dos toneladas de peso y una altura de 4,7 metros, despegará el sábado en un cohete Falcon 9 de SpaceX desde Cabo Cañaveral, Florida. Además de la documentación de la Agencia Espacial Europea (ESA), Guadalupe Cañas Herrera, física teórica e investigadora en cosmología en este organismo, explica a EFE algunos de los principales objetivos de la misión.
¿Cuál es el cometido más importante de Euclid?
Cartografiar los últimos 10 000 millones de años de historia cósmica a través de más de un tercio del cielo, desde «el mediodía cósmico», cuando la mayoría de estrellas se formaron, hasta la actualidad.
Esta «mirada» hacia el pasado posibilitará la recopilación de información sobre las formas, posiciones y distancias de las galaxias. Todo se reunirá en un atlas tridimensional que se compartirá con la comunidad científica.
¿Por qué tantas galaxias?
Es necesario para construir un mapa detallado de la distribución de la materia en el universo y para inferir la velocidad a la que los objetos se alejan unos de otros.
Solo un atlas tan extenso de la estructura e historia del cosmos a gran escala ayudará a desvelar características hasta ahora desconocidas de la energía y materia oscura, y a completar nuestra comprensión de la gravedad.
¿Qué se sabe de la materia oscura?
En el universo la materia normal es la que integra planetas, galaxias o estrellas y representa un 5 %; el resto está en forma de materia oscura (alrededor del 25 %) y de energía oscura (70 %), componentes distintos que todavía la cosmología trata de aclarar.
La materia oscura, cuya existencia se descubrió hace más de medio siglo, no emite luz pero ejerce atracción gravitatoria. Es fundamental para entender la forma en que el universo se agrupa, desde las grandes estructuras de vacíos y supercúmulos de galaxias hasta la Vía Láctea.
Aunque resulta invisible para nosotros, su presencia distorsiona la luz procedente de galaxias lejanas. Este efecto se denomina «lente gravitacional» y puede ser observado por Euclid, revelando así la distribución de la materia oscura a lo largo del universo.
La hipótesis es que la mayor parte de la oscuridad está formada por partículas frías, que son pesadas y se mueven con relativa lentitud. Pero es muy probable que una parte consista, además, en partículas ligeras (calientes) que se mueven a una velocidad cercana a la luz.
La pregunta sigue siendo cuánta de esta materia oscura es caliente, si es que hay alguna, y qué partículas la componen; los neutrinos son candidatos, pero todavía son muchas las dudas que sobrevuelan.
¿Qué es la energía oscura?
Es una de las preguntas importantes de la cosmología moderna. Esta estaría produciendo la expansión acelerada del universo.
En un principio se creía que esta expansión era producto del «big bang» con que se originó todo el universo; se aceptaba que en algún momento esa expansión acabaría frenada por el efecto contrario de la fuerza de la gravedad que liga entre sí la materia, pero no es así.
Existe algo que de alguna forma crea cada vez más espacio entre las galaxias y esto es la energía oscura, de la que no se conoce ni su fuente, ni su física, ni cómo funciona.
Euclid ofrecerá información de cómo ha cambiado el ritmo de expansión del universo a lo largo del tiempo y si esta expansión se produce igual en todas las direcciones.
De no ser así, se incumpliría lo que se conoce como «principio cosmológico», según el cual el universo, cuando se observa a una escala lo suficientemente grande, presenta el mismo aspecto en todas las direcciones (isotropía) y desde todos los lugares (homogeneidad).
Esta regla fundamental constituye la base de casi todos los modelos y análisis utilizados en cosmología.
¿Einstein se equivocó?
La materia y la energía oscura están relacionadas con la gravedad. La mejor teoría que existe hoy para describirla es la relatividad general de Albert Einstein, pero esta no se ha probado con precisión a grandes distancias, como las que explorará Euclid.
Nunca se ha ido tan lejos, así que una posibilidad es que el modelo estándar cosmológico, basado en esta teoría, funcione, pero también podría ser que ecuaciones alternativas se ajusten mejor. De ser así, estas tendrían que pasar «el test» del Sistema Solar, explicar tan bien como la teoría de la relatividad lo que ocurre en nuestro sistema planetario.
Guadalupe Cañas Herrera reconoce ser soñadora, como todos los físicos teóricos. «Me encantaría que los datos de Euclid tiraran por tierra el modelo cosmológico estándar, porque se abriría la puerta a explorar otras teorías que nos podrían decir un poquito más sobre la naturaleza de la energía y materia oscura, y el origen del universo».
«Pero el modelo que tenemos es muy robusto, así que no bastaría con que Euclid nos dijera que no es el mejor que explica los datos, tendríamos que verificarlo experimentalmente con otras observaciones alternativas. Así es la ciencia».