La cámara digital más potente del mundo a la caza de la energía oscura

17/09/2012 2 comentarios
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El Dark Energy Survey es uno de los cartografiados de galaxias más ambiciosos que hay en estos momentos dedicados a la determinación de la naturaleza de la energía oscura.

Como describía en mi blog del 30/10/2011, la energía oscura es algo misterioso que postulamos como responsable de la aceleración actual del universo.  Su descubrimiento —mediante las mediciones cuidadosas de la luminosidad de supernovas lejanas— mereció el premio Nobel de Física de 2011. Hoy en día, la energía oscura es uno de los componentes principales del universo, con el 72 %, mientras la materia oscura constituye el 23 %, y el resto —tan solo el 5 %— es materia ordinaria, las partículas que medimos a diario en nuestros laboratorios. A pesar de los espectaculares avances en la determinación de los valores de los parámetros cosmológicos, aún no sabemos en qué consiste dicha energía oscura.

Los científicos de la colaboración DES (Dark Energy Survey, o cartografiado para la energía oscura) anunciaron esta semana que la cámara DECam, el resultado de ocho años de planificación y construcción realizado por científicos, ingenieros y técnicos de tres continentes, ha recibido su primera luz. Las primeras imágenes del cielo del hemisferio sur fueron recogidas por esta cámara, de 570 megapíxeles, el 12 de septiembre. En la colaboración DES participan científicos de EEUU, Reino Unido, España, Brasil, Alemania y Suiza. La colaboración internacional está liderada por Fermilab, en EEUU. La cámara se ha instalado en el telescopio Víctor M. Blanco, en el observatorio astronómico de Cerro Tololo, en Chile. Con esta cámara, que tiene, aproximadamente, el tamaño de una cabina telefónica, los físicos y astrónomos investigarán el misterio de la energía oscura.

  • Observatorio astronómico de Cerro Tololo en Chile. El telescopio grande del fondo es el Blanco, donde está instalada la cámara de DES. 

     

DECam es la cámara de gran campo más potente que existe, capaz de ver en cada exposición la luz de más de 100.000 galaxias a más de 8000 millones de años luz. El mosaico de 64 CCD que contiene la cámara tiene una sensibilidad sin precedentes a la luz roja, y junto con el enorme espejo colector de luz del telescopio Blanco (que mide 4 metros de diámetro), permitirá a los científicos desarrollar investigaciones que van desde el estudio de los asteroides de nuestro Sistema Solar hasta la comprensión del origen y destino del universo. Con la cámara de DES podremos conocer por primera vez la distribución de galaxias en un volumen que es una fracción importante del Universo observable. Esto nos permitirá determinar de una vez por todas la geometría local del Universo y el contenido de materia y energía responsable de su evolución.

  • Plano focal de la cámara DECam, con los 64 CCD claramente visibles.

 

 

Los científicos de la colaboración DES realizarán el cartografiado de galaxias más grande jamás propuesto, y analizarán estos datos para realizar cuatro pruebas sobre la energía oscura, estudiando cúmulos de galaxias, supernovas, la distribución de galaxias a gran escala y el efecto lente gravitacional débil sobre dichas galaxias. Esta será la primera vez que estos cuatro métodos se utilizan simultáneamente en un único experimento. El cartografiado se espera que empiece en diciembre, tras la verificación completa de la cámara, y aprovechará las extraordinarias condiciones atmosféricas de los andes chilenos para proporcionar imágenes con la mejor resolución jamás vista en un cartografiado astronómico de gran campo. Durante cinco años, el cartografiado creará imágenes detalladas en color de una octava parte de la esfera celeste, o 5000 grados cuadrados, para descubrir y medir 300 millones de galaxias, 100.000 cúmulos de galaxias y 4000 supernovas.

Esperamos que estos datos nos permitan avanzar en la comprensión de la naturaleza del misterioso agente responsable de la aceleración del universo. Es posible que la resolución de la cámara DECam sea suficiente como para distinguir los efectos de una constante cosmológica —como la que propuso Einstein en 1917— de una modificación más profunda de la interacción gravitacional, o la existencia de un nuevo campo de interacción. Sin duda se nos abre una nueva puerta a la exploración del cielo profundo, con una precisión hasta ahora desconocida, y por ello sugiero seguir de cerca los resultados de la colaboración del Dark Energy Survey. Os mantendré informados de las novedades que vayan surgiendo.

  • Galaxia NGC1365 del cúmulo de Fornax, observada por la cámara DECam en su primer día de funcionamiento, el 12 de septiembre de 2012.