Una sola imagen y la explosión queda capturada: Euclid mide los transitorios conocidos ✛

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En los campos profundos de Euclid aparecen estrellas que no estaban en los catálogos. El telescopio, diseñado para cartografiar la materia oscura, ha funcionado como una cámara de trampeo: una sola imagen y la explosión cósmica queda registrada. En el lanzamiento rápido de datos Q1, cada región del cielo se observó una sola vez, por lo que la búsqueda clásica de transitorios (fuentes temporales en el cielo) mediante resta de imágenes no es posible. Pero incluso las exposiciones individuales contienen información; solo hay que extraerla con cuidado para los objetos ya conocidos.

Los autores tomaron las imágenes en mosaico de tres campos profundos de Euclid: Fornax, North y South. Seleccionaron 164 transitorios de la base TNS que caían en estas regiones según coordenadas y tiempo de observación. Para 161 objetos lograron realizar fotometría mediante el ajuste de la función de dispersión de punto (PSF) en cuatro filtros: IE (óptico) y YE, JE, HE (infrarrojo cercano). Como no había imágenes de plantilla para restar el fondo, el fondo local se estimó por interpolación alrededor de la fuente. La significancia de detección requería una relación señal/ruido superior a 2,5 y coincidencia de coordenadas dentro de la incertidumbre. Para fuentes débiles o desplazadas se proporcionaron límites superiores de brillo.

Euclid detectó 59 transitorios en el filtro IE, 40 en YE, 36 en JE y 30 en HE. Además, se obtuvieron límites superiores para 93, 91, 88 y 93 objetos, respectivamente. El brillo medio de las detecciones fue de 23,0 en IE y 21,7 en JE. La profundidad límite para una fuente aislada en IE alcanzó la magnitud 28. La fracción de transitorios recuperados, descubiertos seis meses antes de la observación de Euclid y más brillantes que la magnitud 24, fue del 69%, y para los descubiertos en los últimos 100 días, del 82%. Entre los ejemplos brillantes se incluyen la supernova de tipo Ia SN 2024pvw, capturada 15 días antes del máximo en los cuatro filtros, y SN 2023aew, cuya curva de luz se ha seguido hasta 436 días después del pico. Para 11 transitorios previamente "huérfanos", Euclid reveló probables galaxias anfitrionas débiles.

El trabajo sigue la línea de estudios vecinos: todos utilizan las imágenes profundas de Euclid para estudiar transitorios. La diferencia aquí es que los autores aplicaron por primera vez la fotometría PSF de forma masiva a imágenes individuales de Q1, en lugar de a imágenes de diferencia. Esto permitió extraer información útil incluso sin observaciones repetidas. Este enfoque es importante para el futuro sondeo amplio de Euclid, donde cada región del cielo se observará una sola vez. Con la publicación del primer gran lanzamiento de datos DR1, el área cubierta aumentará de 63 a 1900 grados cuadrados. Con los mismos criterios de selección, esto dará más de 5500 transitorios para estudiar. En los campos profundos habrá épocas repetidas, lo que permitirá restar imágenes y descubrir nuevos transitorios directamente. Los productos conjuntos con el Observatorio Vera Rubin mejorarán las curvas de luz y la estadística de supernovas.

Una sola imagen de la cámara de trampeo ya ayuda a precisar la naturaleza de las explosiones cósmicas. Las observaciones infrarrojas tempranas, como las de SN 2024pvw, restringen directamente los modelos de supernovas de tipo Ia. Las curvas de luz tardías, como las de SN 2023aew, ayudan a distinguir la desintegración radiactiva de otras fuentes de energía. Y las débiles galaxias anfitrionas encontradas por Euclid precisan el mapa de distribución de explosiones en el universo. La cámara de trampeo sigue funcionando, y cada nueva imagen nos acerca a la solución del enigma.