El universo es grande, y se está haciendo más grande. Para estudiar la energía oscura, la fuerza misteriosa detrás de la expansión acelerada de nuestro universo, las y los científicos están utilizando el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés) para mapear alrededor de 40 millones de galaxias, cuásares y estrellas. En este proyecto, colabora comunidad científica de la División de Ciencias e Ingenierías de la Universidad de Guanajuato: la Dra. Alma Xóchitl González Morales; el Dr. Gustavo Niz Quevedo y el Dr. Luis Arturo Ureña López, además de un grupo de estudiantes.
Recientemente, la colaboración lanzó públicamente su primer conjunto de datos, con casi 2 millones de objetos para que la comunidad científica explore. El conjunto de datos de poco más de 80 terabytes proviene de 2 mil 480 observaciones tomadas durante seis meses durante la fase de “validación del censo” del experimento en 2020 y 2021. En este periodo entre encender el instrumento y comenzar la ejecución científica oficial, las y los investigadores se aseguraron de que su plan para usar el telescopio cumpliría sus objetivos científicos, por ejemplo, al comprobar cuánto tiempo llevó observar galaxias de diferente brillo y validando la selección de estrellas y galaxias para observar.
“El hecho de que DESI funcione tan bien y que la cantidad de datos de grado científico que tomó durante la validación del sondeo sea comparable a los sondeos del cielo adquiridos anteriormente es un logro monumental”, dijo Nathalie Palanque-Delabrouille, co-portavoz de DESI y miembro científico del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía (Berkeley Lab), que gestiona el experimento.
También se publicó una serie de artículos relacionados con la liberación anticipada de datos, que incluyen una medición inicial del aglutinamiento de galaxias, estudios de objetos extraños, y una descripción del instrumento y de las operaciones del sondeo. Los artículos se basan en una primera medición de la escala de distancia cosmológica por DESI publicada en abril pasado, utilizando además los primeros dos meses del sondeo general que no están incluidos en estos datos liberados.
“El análisis de estos primeros datos nos ha permitido demostrar que la calidad de los mismos y las herramientas de análisis con las que contamos son excepcionales. La infraestructura presente y la que estamos desarrollando permitirán explotar estas observaciones al máximo, con la finalidad de entender mejor a nuestro Universo “, comentó la Dra. Alma Xóchitl González Morales, investigadora por México (CONAHCYT) comisionada en la Universidad de Guanajuato, líder científica del área de Lyman alfa dentro de la colaboración y quien jugó un papel importante en los estudios que acompañan a esta primera liberación de datos.
DESI utiliza 5000 posicionadores robóticos para mover fibras ópticas que capturan la luz de objetos a millones o miles de millones de años luz de distancia. Es el espectrógrafo de estudio multiobjeto más potente del mundo, capaz de medir la luz de más de 100,000 galaxias en una noche. Esa luz les dice a las y los investigadores qué tan lejos está un objeto, construyendo un mapa cósmico en 3D.
“El estudio de este mapa podría dar respuesta a varios de los enigmas que componen nuestro modelo del Universo, como las componentes oscuras, la masa de los neutrinos, o bien, descubrir señales del universo primitivo. También pondrá a prueba a la teoría gravitacional de Einstein”, menciona el Dr. Gustavo Niz Quevedo, del Departamento de Física de la Universidad de Guanajuato.
Todavía hay muchos datos por venir del experimento. DESI actualmente lleva dos años de los cinco de su ejecución total y va adelantado en su búsqueda para recopilar más de 40 millones de corrimientos al rojo. El censo ya ha catalogado más de 26 millones de objetos astronómicos en su recorrido científico y está agregando más de un millón por mes. El Dr. Luis Arturo Ureña López, también del Departamento de Física de la Universidad de Guanajuato, quien comenta que “el experimento avanza mejor de lo esperado y se espera termine antes del tiempo esperado. Esto permitirá explorar diferentes alternativas científicas en sus últimos años de operación y por varios más posteriormente. Los datos que se liberan hoy son sólo el comienzo de los frutos de esta gran colaboración”.
En México, el proyecto DESI fue originalmente financiado por el antes CONACYT, y hoy en día continúa con financiamiento de las instituciones involucradas. El grupo Mexicano encabezado por el Dr. Axel de la Macorra (Inst. Física, UNAM) está formado por: Dr. Gustavo Niz, Dr. Luis Ureña y Dra. Alma Gonzalez (Universidad de Guanajuato); Dra. Mariana Vargas (Inst. Física, UNAM); Dr. Octavio Valenzuela (Inst. de Astronomía, UNAM); Dr. Tonatiuh Matos (CINVESTAV) y Drs. Jorge Cervantes y Alejandro Aviles (ININ); además de estudiantes.