Con el lanzamiento de Deformaciones espacialesun nuevo proyecto de ciencia ciudadana en la plataforma Zooniverse, ahora puedes unirte a la búsqueda para encontrar lentes gravitacionales fuertes, raras y esquivas, en imágenes nunca antes vistas capturadas por el telescopio de la Agencia Espacial Europea. Euclides telescopio espacial. El proyecto tiene como objetivo arrojar luz sobre la materia oscura de las galaxias y proporcionar pistas sobre la misteriosa energía oscura.
Esta imagen muestra ejemplos de lentes gravitacionales que Euclides capturó en sus primeras observaciones de las áreas del Campo Profundo. Crédito de la imagen: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, Bildbearbeitung durch M. Walmsley, M. Huertas-Company, J.-C. Cuillandre, CC BY-SA 3.0 IGO
Las deformaciones en el espacio-tiempo no sólo aparecen en la ciencia ficción como Star Trek o la película Interstellar. En la vida real, podemos ver el efecto de deformación que tiene la gravedad en el espacio-tiempo en forma de lentes gravitacionales.
La enorme gravedad de un objeto masivo, como una galaxia o un cúmulo de galaxias, distorsiona la forma del espacio-tiempo y puede desviar los rayos de luz provenientes de una galaxia distante detrás. Al deformar el espacio-tiempo, la galaxia en primer plano actúa como una lupa. La luz del objeto del fondo que estaría oscurecido ya no viaja en línea recta. En cambio, se curva alrededor de la masa intermedia, produciendo a menudo múltiples imágenes, arcos estirados o incluso un anillo completo conocido como «anillo de Einstein», como el descubierto recientemente por Euclides. Potentes lentes gravitacionales ofrecen una sorprendente demostración de la teoría de la relatividad general de Einstein, mostrando que la materia en el Universo puede actuar como un telescopio natural, atrayendo objetos distantes a la vista.
El telescopio Euclid de la ESA está revolucionando los estudios de lentes gravitacionales fuertes al proporcionar imágenes muy sensibles de grandes franjas del cielo con un detalle sin precedentes. Esto es exactamente lo que se necesita para identificar lentes gravitacionales raras. En marzo de 2025, se encontraron casi 500 lentes potentes de galaxias en la primera publicación rápida de datos (Q1), ubicadas en solo el primer 0,04% de los datos de Euclid, la mayoría de ellos previamente desconocidos. Este catálogo pionero se creó gracias al esfuerzo combinado de científicos ciudadanos, aprendizaje automático (ML), un subconjunto de lo que comúnmente se denomina inteligencia artificial (IA), e investigadores.
Un vistazo temprano a las nuevas imágenes de Euclides
Mientras Euclid continúa su estudio, enviando alrededor de 100 GB de datos a la Tierra cada día, la ESA y el Consorcio Euclid necesitan una vez más la ayuda de científicos ciudadanos para identificar lentes gravitacionales potentes en un gran conjunto de datos. Con este fin, el equipo de Space Warps ha lanzado un proyecto de ciencia ciudadana basado en nuevas imágenes de Euclid que formarán parte del futuro Euclid Data Release 1 (DR1). Si bien estos datos aún no son públicos, al participar en este nuevo proyecto de ciencia ciudadana, podrás vislumbrar tempranamente estas nuevas imágenes de galaxias capturadas por el telescopio.
Para este proyecto, inspeccionará nuevos datos de imágenes de alta calidad de Euclid, en los que se esconden muchas lentes potentes hasta ahora desconocidas. Se mostrarán unas trescientas mil imágenes preseleccionadas mediante algoritmos de IA, que se ajustarán con los resultados de la búsqueda inicial de lentes potentes de Euclid de ciencia ciudadana. Estos son los candidatos mejor clasificados de la friolera de 72 millones de galaxias en DR1, clasificadas mediante algoritmos ML. Los científicos esperan que estos datos exquisitos y de alta calidad revelen más de 10.000 lentes nuevos.
Preseleccionar datos para evitar abrumar
Científicos de la Universidad Ludwig Maximilian (LMU) de Múnich y del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) de Garching, cerca de Múnich, Alemania, participaron activamente en la selección de los datos que se incorporaron a la muestra de Space Warps. Para capturar galaxias, Euclides debe mirar a través de la Vía Láctea, nuestra galaxia natal. Por lo tanto, se deben identificar y eliminar del catálogo muchos otros objetos, como estrellas, nebulosas y otros fenómenos, antes de centrarse en los candidatos a lentes.
«Durante el primer intento de utilizar los datos del primer trimestre, este paso redujo 29 millones de objetos a solo un millón que pasó a un escrutinio más detenido mediante ML, seguido de una inspección humana», explica el estudiante de doctorado de LMU Leon Ecker. Sin embargo, Ecker, junto con Maximilian Fabricius, Stella Seitz y Roberto Saglia (todos de LMU y MPE), descubrieron que la selección inicial era demasiado amplia. Refinaron el procedimiento e identificaron 27.000 candidatos adicionales, lo que, al final, produjo otros 72 objetos de lentes fuertes que el enfoque inicial pasó por alto: el 14 por ciento de la muestra completa de casi 600. «El conjunto de datos DR1 actual ahora se beneficia de ese refinamiento, que ayudó a evitar pasar por alto un número considerable de posibles detecciones de lentes fuertes», añade Ecker.
¿Qué podemos aprender de las lentes fuertes?
La misión Euclid explora cómo el Universo se ha expandido y cómo ha cambiado su estructura a lo largo de la historia cósmica utilizando principalmente dos métodos: lentes débiles y oscilaciones acústicas bariónicas. A partir de esto, los científicos pueden aprender más sobre el papel de la gravedad y la naturaleza de la materia y la energía oscuras. Las potentes lentes gravitacionales también pueden proporcionar información sobre estas cuestiones centrales. Por ejemplo, las características de lentes fuertes pueden «pesar» galaxias individuales y cúmulos de galaxias. Esto revela la materia total (ya sea oscura o clara) y rastrea la distribución de la materia oscura. Al estudiar lentes potentes a lo largo del tiempo cósmico, los científicos pueden rastrear la expansión del Universo y su aparente aceleración. Esto proporcionará información adicional sobre el papel de la energía oscura.
“Ya hemos visto el éxito de combinar la IA con la inspección visual por parte de ciudadanos voluntarios y científicos en Space Warps, encontrando de manera eficiente cientos de altas–candidatos a lentes de probabilidad en una pequeña búsqueda inicial de Euclid en 2024″, explica Aprajita Verma, cofundadora de Space Warps y líder del proyecto en la Universidad de Oxford, Reino Unido. «En estos nuevos datos DR1, 30 veces más grandes que la búsqueda inicial y junto con nuestros algoritmos mejorados, esperamos encontrar más de 10.000 candidatos a lentes de alta calidad. Esto es más de cuatro veces el número de lentes que hemos podido encontrar desde que se descubrió la primera lente gravitacional hace casi 50 años”. Este cambio radical es posible gracias a Euclides. La misión puede mapear grandes áreas del cielo con una nitidez sin precedentes, una combinación ideal para encontrar objetos raros como lentes gravitacionales fuertes.
Acerca de Euclides
Euclid se lanzó en julio de 2023 y comenzó sus observaciones científicas de rutina el 14 de febrero de 2024. El objetivo de la misión es revelar la influencia oculta de la materia y la energía oscuras en el Universo visible. Durante un período de seis años, Euclides observará las formas, distancias y movimientos de miles de millones de galaxias en un radio de 10 mil millones de años luz.
Euclid es una misión europea, construida y operada por la ESA, con contribuciones de la NASA. El Consorcio Euclid, formado por más de 2.000 científicos de 300 institutos en 15 países europeos, EE.UU., Canadá y Japón, es responsable de proporcionar los instrumentos científicos y el análisis de datos científicos. La ESA seleccionó a Thales Alenia Space como contratista principal para la construcción del satélite y su módulo de servicio, y Airbus Defence and Space fue elegido para desarrollar el módulo de carga útil, incluido el telescopio. La NASA proporcionó los detectores del espectrómetro y fotómetro de infrarrojo cercano, NISP. Euclid es una misión de clase media del Programa de Visión Cósmica de la ESA.
La contribución alemana
Desde Alemania participan en el proyecto Euclid el Instituto Max Planck de Astronomía de Heidelberg, el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre de Garching, la Universidad Ludwig Maximilian de Munich, la Universidad de Bonn, la Universidad del Ruhr en Bochum, la Universidad de Bielefeld y la Agencia Espacial Alemana en el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) en Bonn.
La Agencia Espacial Alemana en el DLR coordina las contribuciones alemanas de la ESA y proporciona 60 millones de euros en financiación del Programa Espacial Nacional a los institutos de investigación alemanes participantes.
Con alrededor del 21%, Alemania es el mayor contribuyente al programa científico de la ESA.
Esta noticia se basa en un comunicado de prensa de la ESA publicado al mismo tiempo. Hay imágenes adicionales disponibles a través de ese comunicado.
Fuente: MPG
