Un catálogo simulado para Euclid

La misión Euclid de la ESA, cuyo lanzamiento está previsto para 2020, proporcionará una visión única de la evolución a lo largo de los 13.800 años de historia de nuestro Universo, dando cuenta del desarrollo de su estructura mediante el estudio de miles de millones de galaxias. De esta forma será capaz de analizar la naturaleza de la materia oscura invisible, que solo se percibe por las fuerzas que ejerce sobre la materia común, así como la misteriosa energía oscura que provoca la expansión cada vez mayor del universo.

Como preparación para el enorme y complejo caudal de mediciones que se espera, los equipos de científicos de Euclid han creado el mayor catálogo de galaxias simulado jamás construido: el catálogo Euclid Flagship.

Se basa en una simulación por superordenador de dos billones de partículas de materia oscura y contiene más de dos mil millones de galaxias distribuidas a lo largo del espacio tridimensional que observará Euclid.

Reproduce con precisión exacta la emergencia de la estructura a gran escala del Universo: galaxias y cúmulos dentro de la tenue red cósmica que comprende tanto la materia oscura como la materia común.

También imita las complejas propiedades que presentan las fuentes reales, como su forma, sus colores y luminosidades, así como las distorsiones por efecto de lente gravitacional que afectan a la luz emitida por galaxias distantes a medida que viaja hacia nosotros.

Esta imagen muestra un fragmento de la simulación, que se extiende desde el Universo local actual (izquierda) hasta hace 3.000 millones de años (derecha), cuando comenzaron a formarse los cúmulos de galaxias.

Al ampliar la imagen se pueden apreciar mayores detalles. Las galaxias centrales, que pueblan el centro de los ‘halos’ de materia oscura aparecen en color verde. Las galaxias satélites, que se encuentran en los halos más masivos con los mayores picos de densidad de la materia oscura subyacente, aparecen en rojo.

Gracias a este nuevo universo virtual, los científicos podrán prepararse inmejorablemente para la misión y, dado el caso, evaluar su funcionamiento. Además, constituirá una herramienta esencial para desarrollar el software de procesamiento de datos y análisis científico necesario para una misión con tal cantidad de datos.

El lanzamiento del catálogo de galaxias simulado fue anunciado por el Consorcio Euclid el 7 de junio.

La simulación ha sido desarrollada en el superordenador Piz Daint, alojado en el Centro Suizo de Computación Científica, por un equipo de científicos de la Universidad de Zurich dirigido por Joachim Stadel. Los equipos que han elaborado el catálogo resultante proceden del  Institut de Ciències de L’Espai (ICE, IEEC-CSIC) y el  Port d’Informació Científica (PIC) de Barcelona, en colaboración con el Grupo de Trabajo de Simulaciones Cosmológicas dirigido por Pablo Fosalba (ICE, IEEC-CSIC) y Romain Teyssier (Universidad de Zurich). (Fuente: ESA)