Newswise — Anoche, los 5.000 “ojos” de fibra óptica del Instrumento Espectroscópico para el Estudio de la Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés) apuntaron hacia una región del cielo cercana a la Osa Menor. Cada 20 minutos aproximadamente, se enfocaban en puntos de luz lejanos, captando fotones que habían viajado durante miles de millones de años hasta llegar a la Tierra. Al amanecer, los colaboradores de DESI celebraron un hito clave: completar con éxito el sondeo de toda el área planificada para su mapa del Universo.

El estudio de cinco años —que terminó antes de lo programado y con muchos más datos de los esperados— permitió generar el mapa 3D de mayor resolución del Universo y el más grande jamás creado. A partir de él, los investigadores buscan explorar y entender la energía oscura, el misterioso ingrediente que representa cerca del 70% de nuestro Universo y que impulsa su expansión acelerada.

La búsqueda de DESI para comprender la energía oscura es un esfuerzo global. El experimento internacional reúne la experiencia de más de 900 investigadores (incluyendo 300 estudiantes de doctorado) de más de 70 instituciones en el mundo. El proyecto es administrado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de EE. UU. (Berkeley Lab), y el instrumento fue fabricado y operado con financiamiento de la Oficina de Ciencia del DOE. DESI está instalado en el Telescopio Nicholas U. Mayall de 4 metros de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF), en el Observatorio Nacional Kitt Peak de NSF (KPNO) en Arizona, un Programa de NOIRLab de NSF.

Al comparar cómo se agrupaban las galaxias en el pasado con su distribución actual, los investigadores pueden rastrear la influencia de la energía oscura a lo largo de 11.000 millones de años de historia cósmica. Los sorprendentes resultados obtenidos con los tres primeros años de datos de DESI ya sugerían que la energía oscura —antes considerada una “constante cosmológica”— podría estar evolucionando con el tiempo. Con el conjunto completo de datos de cinco años, los investigadores contarán con mucha más información para confirmar o descartar estas señales. Si se confirma, implicaría un cambio profundo en nuestra comprensión del Universo y su posible destino, que depende del equilibrio entre la materia oscura y la energía oscura.

“Es imposible resumir todo lo que hizo que DESI fuese un experimento tan exitoso. Desde los que construyeron el instrumento y los ingenieros que desarrollaron el software, hasta los técnicos, el personal del observatorio y los científicos —incluyendo muchos investigadores que recién comienzan su carrera—; ha sido realmente un trabajo de equipo. En el fondo, hacemos esto para toda la humanidad: para entender mejor el Universo y su destino final. Después de encontrar indicios de que la energía oscura podría no ser una constante —lo que podría alterar el destino del Universo—, este es un momento de gran expectación. Estamos analizando el nuevo mapa para ver si estos indicios se confirman. También me intrigan los muchos otros descubrimientos que podrían aparecer en este nuevo conjunto de datos”, comenta Stephanie Juneau, astrónoma asociada y representante de NOIRLab de NSF para DESI.

Esta visualización muestra cómo se fue completando el mapa de DESI del Universo a lo largo de cinco años. El video parte con los mosaicos de DESI en el cielo nocturno y luego muestra el mapa en 3D. La Tierra se ubica en el centro del “abanico” y cada punto representa una galaxia. Créditos: Colaboración DESI y KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor

“El Instrumento Espectroscópico para el Estudio de la Energía Oscura (DESI) ha superado con creces todas las expectativas, entregando un mapa 3D del Universo sin precedentes que transformará nuestra comprensión de la energía oscura”, afirma Kathy Turner, Gerente del Programa Cosmic Frontier en la Oficina de Física de Altas Energías del Departamento de Energía. “Desde el inicio imaginamos un proyecto capaz de ampliar los límites de la cosmología, y ver que su primer estudio se completó con un éxito tan rotundo —antes de lo previsto y con datos tan valiosos— es increíblemente gratificante. La dedicación y el ingenio de toda la colaboración DESI han hecho posible esta ciencia innovadora a nivel mundial, y estoy inmensamente orgullosa de los resultados revolucionarios que ya estamos viendo y de los descubrimientos que vendrán a medida que seguimos explorando los misterios del cosmos”.

“El estudio de cinco años de DESI ha sido un éxito espectacular. says Michael Levi, DESI director and a scientist at Berkeley Lab. El instrumento ha funcionado mejor de lo esperado, los resultados han sido increíblemente emocionantes, y tanto la escala como el alcance del mapa, y la rapidez con lo que lo logramos, son impresionantes. Ahora vamos a celebrar el cierre del estudio original y luego nos pondremos en acción para analizar los datos, porque todos queremos saber qué nuevas sorpresas pueden aparecer”, afirma Michael Levi, director de DESI y científico del Laboratorio Berkeley.

DESI ya ha recopilado datos cosmológicos de seis veces más galaxias y cuásares que todas las mediciones anteriores combinadas. La colaboración DESI comenzará de inmediato a procesar este conjunto completo de datos, y se espera que los primeros resultados sobre la energía oscura del estudio de cinco años estén disponibles en 2027. Mientras tanto, el equipo sigue analizando los datos de los tres primeros años, afinando las mediciones de la energía oscura y obteniendo nuevos resultados sobre la estructura y evolución del Universo, con varios artículos previstos para su publicación hacia finales de este año.

DESI empezó a recopilar datos en mayo de 2021 y, desde entonces, ha superado con creces las metas originales de la colaboración. El plan inicial era capturar la luz de 34 millones de galaxias y cuásares —objetos extremadamente lejanos pero muy brillantes, con agujeros negros en sus núcleos— durante el estudio de cinco años. Sin embargo, el instrumento terminó observando más de 47 millones de galaxias y cuásares, además de 20 millones de estrellas.

El éxito del proyecto es aún más impresionante considerando los diversos desafíos que ha enfrentado. DESI es una máquina altamente compleja, con miles de componentes que se deben mantener operativos. En 2020, sus pruebas finales se vieron interrumpidas por la pandemia de COVID-19. En 2022, el incendio Contreras afectó la zona de Kitt Peak, pero gracias al trabajo de bomberos y del personal, el telescopio no sufrió daños. Aún así, las labores de recuperación se retrasaron debido a las lluvias monzónicas y los deslizamientos de tierra.

DESI continuará observando hasta 2028 y ampliará su mapa en cerca de un 20%, pasando de cubrir 14.000 a 17.000 grados cuadrados del cielo (como referencia, la Luna cubre unos 0,2 grados cuadrados, mientras que el cielo completo abarca más de 41.000 grados cuadrados). Este mapa ampliado incluirá regiones del cielo más difíciles de observar: zonas más cercanas al plano de la Vía Láctea, donde el brillo de las estrellas cercanas dificulta la observación de objetos más lejanos, o áreas más australes, donde el telescopio debe observar a través de una mayor parte de la atmósfera terrestre.

El experimento también volverá a observar regiones ya mapeadas para estudiar datos de un nuevo conjunto de galaxias: las llamadas “galaxias rojas luminosas”, las cuales son más lejanas y tenues. Esto permitirá construir un mapa aún más denso y detallado de las regiones que ha cubierto DESI hasta ahora, entregando a los investigadores una visión más precisa de la historia del Universo.

Además, los investigadores también estudiarán galaxias enanas cercanas y corrientes estelares —estructuras formadas por estrellas que han sido arrancadas de galaxias más pequeñas por la gravedad de la Vía Láctea. El objetivo es comprender mejor la materia oscura, una forma invisible de materia que constituye la mayor parte de la masa del Universo, pero que aún no ha sido detectada directamente.

Más Información

DESI cuenta con el apoyo de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y del Centro Nacional de Investigación Energética y Computación Científica, una instalación nacional para usuarios de la Oficina de Ciencia del DOE. DESI recibe apoyo adicional de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.; el Science and Technology Facilities Council del Reino Unido; la Fundación Gordon y Betty Moore; la Fundación Heising-Simons; la Comisión de Energía Atómica y Energías Alternativas de Francia (CEA); la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI) de México; el Ministerio de Ciencia e Innovación de España; y las instituciones miembros de DESI.

El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) se dedica a la investigación pionera centrada en el descubrimiento científico y en soluciones para un suministro energético abundante y fiable. La experiencia del laboratorio abarca materiales, química, física, biología, ciencias de la Tierra y medioambientales, matemáticas e informática. Investigadores de todo el mundo confían en las instalaciones científicas de primer nivel del laboratorio para desarrollar sus propias investigaciones pioneras. Fundado en 1931 con la convicción de que los problemas más grandes se afrontan mejor en equipo, el Berkeley Lab y sus científicos han recibido el reconocimiento de 17 premios Nobel. El Berkeley Lab es un laboratorio nacional de múltiples programas administrado por la Universidad de California para la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU.

La Oficina de Ciencias del Departamento de Energía (DOE) es la principal entidad que financia la investigación básica en ciencias físicas en Estados Unidos y trabaja para abordar algunos de los desafíos más urgentes de nuestro tiempo. Para más información, visita energy.gov/science.

NOIRLab de NSF, el centro de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos para la astronomía óptica-infrarroja terrestre, opera el Observatorio Internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC-Canadá, ANID-Chile, MCTIC-Brasil, MINCyT-Argentina, y KASI-República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak de NSF (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo de NSF (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC), y el Observatorio Vera C. Rubin de NSF-DOE (en cooperación con el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del DOE). Es administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede central en Tucson, Arizona.

La comunidad científica está honrada por tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en I’oligam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea en Hawaiʻi, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón, en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y el valor que I’oligam Du’ag tiene para la Nación Tohono O’odham, y el que Maunakea tiene para la comunidad Kanaka Maoli (hawaianos nativos).

Este comunicado de prensa fue traducido por Carolina Vargas

Enlaces

Contactos

 

 

 

 

Stephanie Juneau
Associate Astronomer
NSF NOIRLab
Correo electrónico: stephanie.juneau@noirlab.edu

Will Percival
DESI Collaboration spokesperson
University of Waterloo
Correo electrónico: will.percival@uwaterloo.ca

Josie Fenske
Public Information Officer
NSF NOIRLab
Correo electrónico: josie.fenske@noirlab.edu

Lauren Biron
Lawrence Berkeley National Laboratory
Science Communication and Media Relations Specialist
Correo electrónico: LBiron@lbl.gov