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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

EUCLID y el Universo oscuro. Hablamos con Francisco Javier Castander

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Si Euclides, el matemático griego considerado como “el padre de la geometría”, hubiera levantado la cabeza el pasado 1 de julio, alrededor de 2300 años después de su muerte, habría presenciado atónito como una inmensa nave despegaba de Cabo Cañaveral, en Florida, Estado Unidos, con un ingenio espacial que llevaba su nombre: EUCLID. La sonda espacial, una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA), homenajea así al sabio griego que transformó nuestra manera de entender el mundo con su obra “Los Elementos”, un compendio de la geometría de su época cuya influencia ha perdurado a través de los siglos.

Desde su lanzamiento, EUCLID ha surcado el espacio exterior hasta alcanzar una órbita alrededor del punto Lagrange 2, un lugar especial, situado a millón y medio de kilómetros de nosotros, donde las fuerzas del Sol y la Tierra se equilibran. Una vez que ha alcanzado la órbita con éxito, la sonda EUCLID está poniendo a punto sus instrumentos con un objetivo: mejorar la comprensión la energía y la materia oscuras del Universo.

Materia y energía oscuras son conceptos que el sabio griego jamás llegó a imaginar y, sin embargo, conocemos su presencia en el Universo gracias las ciencias que él ayudó a desarrollar. Nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos, Francisco Javier Castander, investigador del ICE-CSIC y del IEEC y uno de los miembros del Consorcio Euclid, explica durante la entrevista esos conceptos de una manera llana y fácil de entender.

Dice que la existencia de la materia oscura se revela al observar cómo giran las estrellas alrededor de las galaxias o cómo se mueven los cúmulos de galaxias. La órbita de un cuerpo alrededor de otro está determinada por la gravedad de éstos y, al observar la órbita de las estrellas alrededor de las galaxias, descubrimos incongruencias que no se pueden explicar, a no ser que exista mucha más masa de la que se puede ver. Esa masa invisible, conocida como “materia oscura”, ejerce su atracción gravitatoria sobre las estrellas y las obliga a orbitar como lo hacen.

La energía oscura es más difícil de entender, dice Francisco J. Castander. Hace acto de presencia cuando se estudia el ritmo de expansión del Universo. Tras la gran explosión que dio origen al Universo, el Big Bang, éste se ha ido expandiendo y la lógica hace pensar que, debido a la atracción gravitatoria de toda la materia que encierra, su velocidad de expansión debería ir disminuyendo. Sin embargo, la realidad es otra, las medidas y observaciones revelan todo lo contrario: la expansión del Universo se está acelerando. Esa aceleración es posible solamente si existe una energía desconocida que lo empuja en su expansión, esa es la “energía oscura”.

Para estudiar la materia y energía oscuras, la sonda EUCLID está equipada con un telescopio Korsch cuyo espejo principal tiene 1,2 metros de diámetro. Con él se puede observar una región del firmamento con un área algo mayor que la de la Luna Llena.
La luz recogida por el telescopio se dirige a dos instrumentos. El primero de ellos, es un generador de imágenes visible (VIS) que permite observar la luz y medir la deformación que sufren las galaxias debidas a las lentes gravitacionales que encuentra en su camino. El segundo es un espectrómetro y fotómetro del infrarrojo cercano (NISP). Dado que la luz visible a medida que viaja tiende a enrojecer debido a la expansión del universo, este instrumento podrá tomar medidas del corrimiento al rojo, que se correlaciona con las distancias de más de mil millones de galaxias. Una serie de filtros y un espectrómetro ayudarán a tomar medidas de la aceleración del Universo y de la energía oscura que la impulsa.

Se calcula que a lo largo de los seis años que EUCLID estará en operación, observará un área equivalente a un tercio del total del firmamento.

Francisco Javier Castander y su equipo participa desde 2006 en los conceptos iniciales de la misión y su desarrollo posterior. Más de 2000 científicos, técnicos e ingenieros han participado en el proyecto con una amplia representación de instituciones y empresas españolas. El Instituto de Ciencias del Espacio (CE-CSIC), el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) han sido los responsables del diseño, construcción, montaje y pruebas de validación del Ensamblaje de la Rueda de Filtros (FWA) del instrumento NISP. La Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT), en colaboración con el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha sido la responsable del diseño, construcción y validación de la electrónica de control del Instrumento NISP.

Os invitamos a escuchar a Francisco Javier Castander, investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña. IEEC.


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