As primeiras imagens de Euclides oferecem um olhar inicial sobre o universo escuro

 As imagens de teste confirmam a capacidade do telescópio de observar o cosmos e ajudar a desvendar seus maiores mistérios. 

Uma imagem inicial do instrumento IR de Euclides, NISP. Crédito: ESA/Euclides/Euclid Consortium/NASA, CC BY-SA 3.0 IGO

Em 1º de julho, depois de passar 11 anos em projeto e construção, o Telescópio Espacial Euclides da Agência Espacial Europeia foi lançado com sucesso. Agora, a espaçonave enviou de volta o primeiro gostinho de sua capacidade de observação. Levará vários meses até que Euclides possa entregar totalmente uma nova percepção do cosmos, mas as recentes fotos de teste mostram seu potencial.

"As excelentes primeiras imagens obtidas usando os instrumentos visíveis e infravermelhos próximos de Euclides abrem uma nova era para a cosmologia observacional e a astronomia estatística. Eles marcam o início da busca pela própria natureza da energia escura, a ser empreendida pelo Consórcio Euclides", disse Yannick Meiller, astrofísico e líder do Consórcio Euclides, em comunicado.

As primeiras imagens deram aos engenheiros e cientistas por trás de Euclides a confirmação de que o telescópio e seus instrumentos funcionam bem e coletarão os dados necessários para observar o universo. Apesar de estas serem apenas as primeiras imagens da nave, várias galáxias já aparecem. Uma vez totalmente calibrado, Euclides observará bilhões de galáxias para criar um enorme mapa do céu que os astrônomos podem usar para estudar a estrutura e a história do universo.

Os olhos de Euclides

A visão poderosa de Euclides vem dos dois instrumentos do telescópio. O instrumento VISible (VIS) é um imageador de campo largo que observa na banda espectral de 0,55 a 0,9 mícron (comprimentos de onda visíveis). Ele foi projetado para detectar matéria escura medindo a maneira como sua presença distorce as imagens de fundo da galáxia por meio de lentes gravitacionais.

Esse efeito amplia e ilumina a luz de galáxias ou outras fontes que ficam atrás de um enorme aglomerado de galáxias. À medida que a luz desses objetos de fundo passa perto do aglomerado, a gravidade das galáxias o dobra.

Especificamente, Euclides medirá lentes fracas, que são uma versão mais fraca da lente gravitacional forte que cria imagens circulares e em forma de arco com as quais você pode estar familiarizado a partir de imagens profundas do universo. Os astrofísicos podem medir a quantidade de curvatura para mapear a massa da lente, bem como mapear a localização de aglomerados de galáxias em todo o universo, mesmo aqueles que não podemos ver diretamente.

Os especialistas usam a distribuição de galáxias e os aglomerados são distribuídos observando as distorções de milhões de galáxias, por sua vez fornecendo uma medida da distribuição da matéria escura.

À esquerda está todo o campo de visão do instrumento VISible de Euclides; à direita, um close-up de um detector mostra o alto nível de resolução que ele já está alcançando. Crédito: ESA/Euclides/Euclid Consortium/NASA, CC BY-SA 3.0 IGO

A primeira imagem de teste do VIS revela uma coleção de galáxias e aglomerados estelares. Embora apenas alguns sejam fáceis de detectar, bolhas mais difusas, no fundo, dão aos pesquisadores um vislumbre do potencial de Euclides quando ele atinge sua capacidade total de imagem. 

Além do VIS, Euclides também tem o instrumento Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP). O NISP analisará galáxias no infravermelho para medir a quantidade de luz que as galáxias emitem em comprimentos de onda mais longos do que os visíveis. Essas informações permitem que os astrônomos calculem a distância de cada galáxia. E a combinação de dados coletados do NISP e do VIS permitirá que os astrofísicos mapeiem como as galáxias estão distribuídas pelo universo e como elas mudam com o tempo.

A perfeição leva tempo

Ver as primeiras imagens de Euclides é um grande sucesso para a equipe do telescópio. Quando os cientistas ligaram o VIS pela primeira vez, um padrão de luz inesperado contaminou as imagens. Uma investigação mais aprofundada revelou que a luz solar estava entrando sorrateiramente na espaçonave através de uma pequena lacuna.

Os engenheiros então descobriram que a luz pode ser evitada se Euclides for girado em certos ângulos. Assim, ao se lembrar de onde o Sol está em relação à espaçonave e saber quando ela atingirá a pequena lacuna, o VIS ainda pode cumprir sua missão. As imagens deste artigo foram tiradas em um ângulo onde a luz solar não interferiu.

Alguns ruídos indesejados – mas esperados – como raios cósmicos, aparecem na imagem do VIS porque não são processados. Observações de pesquisa de exposição mais longa no futuro não terão esse problema, e serão mais nítidas e detalhadas depois de processadas. Nos próximos meses, mais testes e verificações serão realizados para garantir que Euclides esteja pronto para descobrir os mistérios do universo.

"Estou emocionado com a beleza dessas imagens e a abundância de informações contidas nelas. Estou muito orgulhoso do que a equipe VIS alcançou e grato a todos aqueles que permitiram essa capacidade. As imagens VIS estarão disponíveis para uso de todos, seja para fins científicos ou outros. Eles pertencerão a todos", disse Mark Cropper, astrofísico da University College London e líder de desenvolvimento do VIS.

Fonte: Astronomy.com