El Cefca arroja nueva luz al conocimiento del cosmos con los primeros datos de J-PAS

Los primeros datos científicos del gran cartografiado del cosmos que se está haciendo desde el Observatorio Astrofísico de Javalambre (OAJ) ya están disponibles para la comunidad científica internacional. Se trata de 12 grados cuadrados y son sólo el inicio de un proyecto que llevará una década completarlo, pero ofrecen ya información excepcional de las primeras 100.000 estrellas y unas 450.000 galaxias inventariadas con un volumen de información al que nunca antes habían tenido acceso los astrónomos. El Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (Cefca) liberó este miércoles esa información científica con motivo de la celebración en Teruel de la vigésima reunión del grupo de colaboración que desarrolla el proyecto J-PAS, que es para el que se construyó el telescopio y la cámara de gran campo del Observatorio de Javalambre. De esta forma los cielos de Teruel empiezan a arrojar nueva luz para el mejor conocimiento del universo.

Tres lustros después de que se creara el Cefca y se pusiera en marcha el proyecto para la construcción desde cero del OAJ y de los telescopios que alberga en el Pico del Buitre de la Sierra de Javalambre, este miércoles se ha producido el gran hito de que los primeros datos científicos obtenidos están ya disponibles para su uso por parte de todos los astrofísicos del mundo. Al ser un proyecto legado, el cartografiado se ofrece de forma libre a toda la comunidad científica para que pueda hacer ciencia con él.

Se trata del proyecto J-PAS (Javalambre Physics of the Accelerating Universe Astrophysical Survey), consistente en un gran cartografiado del cielo nocturno que cuando se termine de hacer abarcará 8.000 grados cuadrados, que reunirá información de todo tipo de objetos con detalles precisos que van desde su composición hasta su distancia.

Lo que se ha liberado ahora son los primeros 12 grados cuadrados con toda la información detallada de los objetos, a la que se puede acceder a través de una web específica.

No obstante, el director del Cefca, Javier Cenarro, explicó que la colaboración científica de J-PAS tiene ya más de 60 grados completos observados dentro de este gran cartografiado del cielo, y más de 600 grados incompletos, es decir, que están pendientes de completar con alguno de los filtros con los que se hacen las observaciones.

Los miembros de la colaboración J-PAS tienen acceso a estos datos antes de que se liberen al conjunto de la comunidad científica, que es lo que se ha hecho ahora en el caso de los primeros 12 grados cuadrados. La colaboración J-PAS, cuya vigésima reunión se ha celebrado entre el lunes y el miércoles de esta semana en Teruel, reúne ya a 250 investigadores de al menos dieciocho países.

El proyecto se está haciendo con el telescopio de gran campo JST250 del OAJ, de dos metros y medio de diámetro de espejo, y con la cámara JPCam, la segunda más grande del mundo con 1.200 millones de píxeles diseñada específicamente para realizar grandes cartografiados.

La captura de imágenes se inició hace poco más de un año, en el verano de 2023, y para los 12 grados cuadrados liberados ahora, que serían el equivalente al espacio que ocupan en el firmamento medio centenar de lunas llenas, se han capturado 25.000 imágenes individuales. Es en ese registro en el que se han detectado más de medio millón de objetos, de los cuales unos 100.000 son estrellas de la Vía Láctea y los 450.000 restantes corresponden a galaxias.

El hecho diferencial de este cartografiado no es que se hayan detectado objetos nuevos, que los podrá haber cuando los estudien los astrofísicos, sino que la información que se aporta sobre ellos nunca antes se había tenido, ya que las observaciones se han hecho con 56 filtros distintos que arrojan un gran volumen de información sobre cada uno de ellos de los que antes se carecía.

Presentación

La presentación de la liberación de estos primeros datos de J-PAS se hizo este miércoles en la sede del Cefca y estuvo a cargo del director del centro, Javier Cenarro, así como de otros responsables del proyecto: Carlos López San Juan, subdirector científico del Cefca; Héctor Vázquez Ramió, responsable del Departamento de Procesado y Archivo de Datos del Cefca; y Renato Dupke, del Observatorio Nacional de Brasil.

Este cartografiado lo que hace es observar un gran volumen del cosmos con diferentes bandas fotométricas que permiten obtener multitud de datos distintos gracias a los 56 filtros ópticos de banda estrecha que emplea la cámara JPCam, que dispone de 14 detectores, y que son únicos en el mundo al haberse construido específicamente para este proyecto de investigación.

De esta forma se obtiene información variada que va desde la temperatura de las galaxias o su distancia, la composición química de las estrellas y su edad, entre otras. Todo eso se ofrece en un portal accesible por cualquier persona, ya sea investigador o no, en el que el visitante puede observar el área de cielo cartografiada con cada objeto enmarcado por un círculo. Al pinchar en él se despliega toda la información sobre el mismo. Héctor Vázquez explicó que para cada objeto se dispone de alrededor de 5.000 parámetros, lo que arroja una cantidad de información ingente ya que “se pueden ver diferentes medidas del mismo objeto” útiles para distintos tipos de investigación.

Además de arrojar datos que pueden contribuir el día de mañana a entender lo que es la energía oscura, hay grupos de científicos que con toda esta información ya están trabajando para detectar cúmulos de galaxias, cuásares, de los que aproximadamente hay uno por cada mil estrellas, o estrellas de baja metalicidad que son las más antiguas que se conocen.

Campos de investigación

Carlos López San Juan apuntó que si bien el objetivo principal por el que se construyó el telescopio y la cámara del OAJ para hacer este proyecto científico era “comprender la naturaleza de la energía oscura”, toda la información que está arrojando puede permitir avanzar en otras áreas de la astrofísica, e incluso abrir campos de investigación nuevos que en este momento son impensables.

La estimación es que cuando se completen los 8.000 grados cuadrados que se van a observar con el telescopio y la cámara de gran campo, los hallazgos que se producirán van a ser “increíbles”, según manifestaron los científicos durante la presentación. El astrónomo brasileño Renato Dupke dijo que ya hay más de 50 artículos científicos publicados sólo con el grado cuadrado que se observó en las pruebas preliminares con el denominado Mini J-PAS, con lo cual se espera que el volumen de ciencia que pueda hacerse con todo el cartografiado será muy importante.

Carlos López San Juan señaló por su parte que los datos que se están obteniendo cumplen con las expectativas que se habían creado gracias a la calidad de los mismos, mientras que Javier Cenarro incidió en que se trata de un proyecto “legado”, de manera que la información estará abierta a toda la comunidad de astrofísicos para que puedan hacer ciencia de todo tipo.

Cenarro lo comparó con el cartografiado Sloan Digital Sky Survey que se inició a principios de siglo, que ha sido referente de datos importantísimos para hacer ciencia en todos estos años, pero que ahora supera con creces J-PAS, por lo que aseguró que se convertirá en el nuevo survey de referencia internacional.

A ello se suman las colaboraciones científicas en las que está participando el Cefca, al igual que el desarrollo de herramientas para el procesado de imágenes, que según Héctor Vázquez pueden ser útiles para otros cartografiados y que se incorporarán al desarrollo de la misión espacial Arrakihs. En ella, el equipo del Cefca se encarga del programa de tratamiento y análisis de las imágenes.

Durante la presentación de la liberación de estos primeros datos, el director del Cefca destacó el compromiso de las instituciones central y autonómica, y en particular de las partidas del Fondo de Inversiones de Teruel destinadas al observatorio, que cifró en más de 45 millones de euros desde 2008, a lo que hay que sumar los más de 6 millones aportados por la colaboración brasileña para la construcción de la cámara JPCam.

El proyecto está liderado por el Cefca junto con el Instituto de Astrofísica de Andalucía, el Observatorio Nacional de Río de Janeiro y la Universidad de Sao Paulo, además de haber recibido otras contribuciones económicas importantes por parte de grupos de investigación de otros países como Estonia y China.

A partir de hoy se reunirá en el Cefca la Red de Infraestructuras de Astronomía (RIA) en una sesión de trabajo en la que se explicarán las características del telescopio y la cámara de gran campo, para poder ofertar el próximo año el tiempo de observación abierto a otros grupos de investigación por tratarse de una Instalación Científico Técnica Singular (ICTS).