En julio de 2023, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó una misión que promete revolucionar nuestra comprensión del cosmos: el telescopio espacial Euclid. Diseñado para explorar la influencia oculta de la materia oscura y la energía oscura en el universo visible, Euclid tiene como objetivo observar las formas, distancias y movimientos de miles de millones de galaxias a lo largo de los próximos seis años. A través de esta misión, los científicos esperan desentrañar los misterios que componen el 95% del universo conocido y que, hasta ahora, permanecen en gran parte sin explicación.
La misión Euclid: un vistazo inicial
Desde su lanzamiento, Euclid ha comenzado a enviar datos de alta precisión a la Tierra, y en noviembre de 2023 y mayo de 2024, el mundo tuvo su primera oportunidad de observar la calidad de las imágenes capturadas por este telescopio. Estas primeras imágenes, que muestran una variedad de objetos que van desde nebulosas cercanas hasta cúmulos de galaxias distantes, son solo el comienzo de lo que se espera sea una vasta colección de datos. En el fondo de cada una de estas imágenes, se encuentran cientos de miles de galaxias distantes, esperando ser descubiertas y clasificadas.
Con el objetivo de mapear el universo, Euclid capturará imágenes de cientos de miles de galaxias lejanas durante su misión. Se espera que la nave espacial envíe alrededor de 100 GB de datos a la Tierra cada día durante los próximos seis años. Este volumen de datos es asombroso y presenta un desafío considerable para los científicos, quienes deberán analizar y clasificar la información con una precisión sin precedentes.
La ciencia ciudadana al rescate: Galaxy Zoo
Para enfrentar este desafío, la ESA y los científicos del consorcio Euclid han establecido una colaboración con Galaxy Zoo, un proyecto de ciencia ciudadana en la plataforma Zooniverse. A través de este proyecto, cualquier persona, desde cualquier parte del mundo, puede ayudar a clasificar las formas de las galaxias capturadas en las imágenes.
Galaxy Zoo, lanzado por primera vez en 2007, ha sido una herramienta vital para la clasificación de galaxias. En sus primeros años, pidió a los miembros del público que ayudaran a clasificar la forma de un millón de galaxias a partir de imágenes tomadas por el Sloan Digital Sky Survey. Desde entonces, más de 400,000 personas han participado en la clasificación de galaxias provenientes de otros proyectos y telescopios, incluyendo el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA y el Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA.
En esta nueva fase de colaboración, los voluntarios tendrán la oportunidad única de ser los primeros en ver las últimas imágenes de Euclid. Además, pueden ser los primeros seres humanos en observar galaxias nunca antes vistas, lo que representa una experiencia única y emocionante para los aficionados a la astronomía y la ciencia en general.
Humanos y algoritmos trabajando juntos
La clasificación de galaxias no solo tiene un valor científico inmediato, sino que también sirve como un conjunto de entrenamiento para los algoritmos de inteligencia artificial (IA). Sin la guía humana, los algoritmos de IA tienen dificultades para clasificar galaxias con precisión. Sin embargo, cuando humanos y máquinas trabajan juntos, pueden lograr clasificaciones precisas y eficaces de un número ilimitado de galaxias.
En Zooniverse, el equipo ha desarrollado un algoritmo de IA llamado ZooBot, que analizará primero las imágenes de Euclid y etiquetará las más sencillas, aquellas que tienen numerosos ejemplos en encuestas de galaxias anteriores. Cuando ZooBot no esté seguro de la clasificación de una galaxia, ya sea debido a estructuras complejas o tenues, mostrará la imagen a los usuarios de Galaxy Zoo para obtener sus clasificaciones humanas, lo que ayudará a ZooBot a mejorar su precisión.
Los voluntarios de Galaxy Zoo recibirán imágenes de galaxias y se les pedirá que respondan a preguntas como: «¿Es la galaxia redonda?» o «¿Hay signos de brazos espirales?». Después de ser entrenado con estas clasificaciones humanas, ZooBot se integrará en los catálogos de Euclid para proporcionar clasificaciones detalladas de cientos de millones de galaxias, creando así el catálogo científico más grande hasta la fecha y permitiendo nuevos avances en la ciencia.
Euclid y la comunidad científica
Aunque Euclid fue lanzado por la ESA, su éxito depende de la colaboración internacional. El consorcio Euclid, que consta de más de 2000 científicos de 300 institutos en 15 países europeos, Estados Unidos, Canadá y Japón, es responsable de proporcionar los instrumentos científicos y el análisis de datos científicos. En esta colaboración, España desempeña un papel destacado con más de 20 instituciones involucradas y alrededor de 100 científicos dedicados al procesamiento y análisis de los datos de la misión.
Entre las contribuciones españolas, el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) han sido responsables de la unidad electrónica que controla el instrumento NISP y su software de puesta en marcha. Esta participación tecnológica ha sido reconocida con el Premio Euler del Consorcio EUCLID por su contribución destacada a la instrumentación de la misión.
El IAC también desempeña un papel prominente en la explotación científica de Euclid con tres áreas principales de trabajo. Un programa de investigación cosmológica sobre las propiedades de la materia y la energía oscura, un grupo dedicado al estudio de la formación y evolución de galaxias, y el proyecto SUBSTELLAR, que busca identificar un número sin precedentes de objetos de masa subestelar, como enanas marrones y estrellas de masa planetaria.
Un vistazo al futuro
Con el lanzamiento de Euclid, la humanidad se encuentra al borde de un nuevo y emocionante capítulo en la exploración del cosmos. A medida que el telescopio continúe enviando datos a la Tierra, el trabajo conjunto de científicos, ciudadanos y algoritmos de IA permitirá desentrañar los misterios del universo como nunca antes. La colaboración entre humanos y máquinas no solo revolucionará nuestra comprensión de las galaxias y la estructura del universo, sino que también establecerá un nuevo estándar para la ciencia ciudadana y la investigación científica en general.
En última instancia, Euclid no solo busca cartografiar el universo visible, sino también arrojar luz sobre las fuerzas invisibles que lo moldean. A medida que avancemos en esta misión, cada nuevo descubrimiento nos acercará un poco más a comprender el universo en el que vivimos, y a responder algunas de las preguntas más fundamentales sobre la naturaleza de la realidad misma.
