January 26, 2022

Los astrofísicos publican el mapa más grande del universo hasta la fecha

Después de solo siete meses, un gran equipo de científicos que trabajan con el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura ya ha cartografiado una franja más grande del cosmos que todos los demás estudios 3D combinados. Y dado que solo han recorrido el 10 por ciento del camino a través de su misión de cinco años, hay mucho más por venir.

DESI, pronunciado como el nombre de Desi Arnaz, ha revelado una espectacular red cósmica de más de 7,5 millones de galaxias, y escaneará hasta 40 millones. El instrumento está financiado por el Departamento de Energía de EE. UU. y está instalado en el Telescopio de 4 metros Nicholas U. Mayall en el Observatorio Nacional Kitt Peak, cerca de Tucson, Arizona. Mide las distancias precisas de las galaxias a la Tierra y su luz emitida en un rango de longitudes de onda, logrando cantidad y calidad al mismo tiempo. Eventualmente cubrirá unos 8.000 grados cuadrados, alrededor del 20 por ciento del cielo. La ciencia obtenida del análisis de los datos aún está por llegar, pero ayudará especialmente a los astrofísicos a medida que investigan cómo se expande el universo.

“Es realmente una aventura fantástica. Hemos podido seguir a pesar de la pandemia. Tuvimos que cerrar durante unos meses y luego nos adaptamos”, dice Julien Guy, científico del proyecto DESI en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, la institución principal de la colaboración. Ahora las observaciones y el procesamiento de datos están mayormente automatizados; cada mañana, los científicos obtienen datos de hasta 100.000 galaxias recolectadas durante la noche, dice.

“Es asombroso lo bien que funciona este instrumento y lo bien que ha sido diseñado para salir y obtener las distancias a estas galaxias. Es una máquina increíblemente eficiente para recolectarlas de una manera que incluso hace dos décadas habría sido alucinante”, dice Jason Rhodes, científico investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena que está trabajando en telescopios espaciales para mapear galaxias en el universo primitivo.

Un corte a través del mapa tridimensional de galaxias del Sloan Digital Sky Survey (izquierda) y de los primeros meses del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI; derecha). La tierra está en el centro, con las galaxias más lejanas trazadas a distancias de 10 mil millones de años luz. Cada punto representa una galaxia. Esta versión preliminar del mapa DESI muestra solo 400.000 de los 35 millones de galaxias que estarán en el mapa final. Cortesía de D. Schlegel/Berkeley Lab utilizando datos de DESI

DESI en realidad consta de varios aparatos instalados dentro de la cúpula de 14 pisos del telescopio. El plano focal circular está ubicado cerca de la parte superior y está formado por 10 pétalos en forma de cuña, cada uno con 500 pequeños robots. Son los que permiten la cartografía galáctica del instrumento: estos 5000 motores robóticos del tamaño de un lápiz colocan fibras ópticas que deben colocarse con precisión dentro de 10 micrones, menos que el grosor de un cabello humano. Eso permite que el instrumento recopile datos precisos sobre 5.000 galaxias a la vez. Luego, el telescopio apunta a otra área del cielo nocturno y comienza a trabajar en los siguientes 5.000. En contraste, en uno de los predecesores de DESI, el Sloan Digital Sky Survey, con base en un telescopio en el sur de Nuevo México, los científicos tenían que taladrar agujeros manualmente en una placa circular de aluminio en el foco del telescopio para cada conjunto de mediciones, y conectaron pequeños fibras para cada galaxia que querían observar.

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