“CT scan” tridimensional de DESI del Universo. La Tierra está en el costado inferior izquierdo, mirando en dirección a las constelaciones de Virgo, Serpens y Hércules a distancias superiores a los 5 mil millones de años luz. A medida que el video progresa, el punto de vista se desplaza 20 grados hacia las constelaciones de Bootes y Corona Borealis. Cada punto de color representa una galaxia, que a su vez se compone de entre 100 mil a un billón de estrellas. La gravedad agrupa a las galaxias en estructuras llamadas “telaraña cósmica”, con densos cúmulos, filamentos y vacíos.
Un pequeño parche de los 5.000 ojos de fibra óptica de DESI en funcionamiento. Es posible ver los posicionadores de fibra robótica moviéndose alrededor de su área de patrulla. Las mismas fibras cuentan con retroiluminación con luz azul para que sus posiciones puedan ser medidas por la Cámara Fiber View.
Newswise — El Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), ha coronado los primeros siete meses de su estudio superando todos los récords anteriores de estudios de galaxias en tres dimensiones, creando el mapa más grande y detallado del Universo que se haya logrado hasta el momento. El estudio DESI ha catalogado sobre 7,5 millones de galaxias y cada vez agrega más galaxias a un ritmo que llega por sobre el millón por mes. Solamente en noviembre de 2021, DESI catalogó corrimientos al rojo de 2,5 millones de galaxias. Para el final de su misión, en 2026, se espera que DESI cuente con más de 35 millones de galaxias en su catálogo, lo que posibilitará una enorme variedad —hasta ahora insuperable— de investigación en cosmología y astrofísica.
La tarea principal del estudio consiste en recopilar espectros de millones de galaxias a lo largo de más de una tercera parte de todo el cielo. Al descomponer la luz de cada galaxia en su espectro de colores, DESI puede determinar el corrimiento al rojo de la luz —es decir, el desplazamiento que experimenta la luz hacia el extremo rojo del espectro debido a los miles de millones de años que viajó antes de alcanzar la Tierra, como consecuencia de la expansión del Universo. Son esos corrimientos al rojo los que le permiten a DESI observar la profundidad del cielo. Mientras mayor sea el desplazamiento al rojo del espectro de una galaxia, más lejos estará. Con un mapa en 3D del cosmos a la mano, los físicos pueden dibujar mapas de cúmulos y supercúmulos de galaxias. Estas estructuras transportan ecos de su formación inicial, cuando apenas eran unas ondas en el Universo temprano. Al extraer esos ecos, los físicos pueden utilizar los datos de DESI para determinar la historia de la expansión del Universo.
DESI es una colaboración científica internacional administrada por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) con financiamiento principal para la construcción y operaciones de la Oficina de Ciencias de DOE. DESI se encuentra instalado en el telescopio Nicholas U. Mayall de 4 metros, ubicado en el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO) cerca de Tucson, Arizona. KPNO es un Programa de NOIRLab de NSF, y DOE contrata a NOIRLab para operar el telescopio Mayall para el estudio DESI.
DESI lleva recorrido solo un 10% de su misión de 5 años. Una vez completado, el mapa final en 3D brindará una mejor comprensión de la Energía Oscura y va a proporcionar a los físicos y a los astrónomos un entendimiento más acabado del pasado y el futuro del Universo.
“Hay mucha belleza en él”, expresó el científico de Berkeley Lab Julien Guy acerca del mapa. “En la distribución de las galaxias en el mapa 3D, hay enormes cúmulos, filamentos y vacíos. Se trata de las estructuras más grandes en el Universo. Pero al interior de ellos, encuentras una huella del Universo primitivo, y la historia de su expansión desde entonces”.
DESI ha recorrido un largo camino para llegar a este punto. Originalmente propuesto hace una década atrás, la construcción del instrumento comenzó en 2015 y vio su primera luz a fines de 2019. Sin embargo, durante su fase de validación, la pandemia de coronavirus se desató y obligó a cerrar el telescopio por varios meses, a pesar que parte del trabajo continuó de forma remota. En diciembre de 2020, DESI abrió sus ojos al cielo nuevamente para testear su hardware y software, y en marzo de 2021 fue posible comenzar su estudio científico.
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DESI cuenta con el apoyo de la Oficina de Física de Alta Energía del Departamento de Energía de los Estados Unidos; la División de Ciencias Astronómicas de la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. bajo un contrato de NOIRLab de NSF; el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnologías del Reino Unido; la Fundación Gordon y Betty Moore; la Fundación Heising-Simons; la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica; el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México; el Ministerio de Economía de España; y las instituciones miembro de DESI. Los científicos de DESI se consideran honrados de que se les permita realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak), una montaña con un significado particular para la Nación Tohono O'odham.
NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (operado en cooperación con el National Accelerator Laboratory (SLAC) del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE). Está 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 en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai‘i, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai‘i y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.
Las instituciones miembro actuales de DESI incluyen a: Aix-Marseille University; Argonne National Laboratory; Barcelona-Madrid Regional Participation Group; Brookhaven National Laboratory; Boston University; Brazil Regional Participation Group; Carnegie Mellon University; CEA-IRFU, Saclay; China Participation Group; Cornell University; Durham University; École Polytechnique Fédérale de Lausanne; Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich; Fermi National Accelerator Laboratory; Granada-Madrid-Tenerife Regional Participation Group; Harvard University; Kansas State University; Korea Astronomy and Space Science Institute; Korea Institute for Advanced Study; Lawrence Berkeley National Laboratory; Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies; Max Planck Institute; Mexico Regional Participation Group; New York University;
NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory; Ohio University; Perimeter Institute; Shanghai Jiao Tong University; Siena College; SLAC National Accelerator Laboratory; Southern Methodist University; Swinburne University; The Ohio State University; Universidad de Los Andes; University of Arizona; University of Barcelona; University of California, Berkeley; University of California, Irvine; University of California,
Santa Cruz; University College London; University of Florida; University of Michigan at Ann Arbor; University of Pennsylvania; University of Pittsburgh; University of Portsmouth; University of Queensland; University of Rochester; University of Toronto; University of Utah; University of Waterloo; University of Wyoming; University of Zurich; UK Regional Participation Group; Yale University.
Fundado en 1931 con la creencia de que los mayores desafíos científicos se abordan mejor en equipo, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y sus científicos han sido reconocidos con 14 premios Nobel. En la actualidad, los investigadores de Berkeley Lab desarrollan soluciones medioambientales y de energía sostenible, crean nuevos materiales útiles, avanzan en las fronteras de la informática y exploran los misterios de la vida, la materia y el universo. Científicos de todo el mundo confían en las instalaciones del laboratorio para su propia ciencia de descubrimiento. Berkeley Lab es un laboratorio nacional multiprograma, administrado por la Universidad de California para la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
La Oficina de Ciencias de DOE es el mayor patrocinador individual de la investigación básica en ciencias físicas en los Estados Unidos y está trabajando para abordar algunos de los desafíos más apremiantes de nuestro tiempo. Para obtener más información, visite science.energy.gov.
La Fundación Nacional de Ciencias (NSF) es una agencia federal independiente creada por el Congreso en 1950 para promover el progreso de la ciencia. NSF apoya la investigación básica y las personas para crear conocimientos que transformen el futuro.
Establecida en 2007 por Mark Heising y Elizabeth Simons, la Fundación Heising-Simons se dedica a promover soluciones sostenibles en el medio ambiente, respaldar investigaciones científicas innovadoras y mejorar la educación de los niños.
La Fundación Gordon and Betty Moore, establecida en 2000, busca promover la conservación ambiental, la atención al paciente y la investigación científica. El Programa de Ciencias de la Fundación tiene como objetivo tener un impacto significativo en el desarrollo de investigaciones científicas provocativas y transformadoras, y aumentar el conocimiento en campos emergentes.
El Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC) del Reino Unido coordina la investigación sobre algunos de los desafíos más importantes que enfrenta la sociedad, como las necesidades energéticas futuras, el monitoreo y la comprensión del cambio climático y la seguridad global. Ofrece becas y apoyo en física de partículas, astronomía y física nuclear.
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Credit: D. Schlegel/Berkeley Lab using data from DESI
Caption: “CT scan” tridimensional de DESI del Universo. La Tierra está en el costado inferior izquierdo, mirando en dirección a las constelaciones de Virgo, Serpens y Hércules a distancias superiores a los 5 mil millones de años luz. A medida que el video progresa, el punto de vista se desplaza 20 grados hacia las constelaciones de Bootes y Corona Borealis. Cada punto de color representa una galaxia, que a su vez se compone de entre 100 mil a un billón de estrellas. La gravedad agrupa a las galaxias en estructuras llamadas “telaraña cósmica”, con densos cúmulos, filamentos y vacíos.
Credit: Claire Poppett/DESI Collaboration
Caption: Un pequeño parche de los 5.000 ojos de fibra óptica de DESI en funcionamiento. Es posible ver los posicionadores de fibra robótica moviéndose alrededor de su área de patrulla. Las mismas fibras cuentan con retroiluminación con luz azul para que sus posiciones puedan ser medidas por la Cámara Fiber View.
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