Área de cielo cubierta por DESI

Su nombre es DESI y hace referencia a sus siglas en inglés: Dark Energy Spectroscopic Instrument. Se trata de un nuevo instrumento, instalado en un telescopio en Arizona, que ha sido diseñado para cartografiar con precisión el universo. Y acaba de empezar su etapa de pruebas final.

“DESI es especial por muchas cosas”, explica Eusebio Sánchez, investigador del CIEMAT que participa en este proyecto. Para empezar porque es “mucho más grande y preciso” que otros proyectos similares del pasado. “Lo que queremos hacer con él es seleccionar algunas galaxias que nos parecen especialmente interesantes y medir la distancia a la tierra con muchísima precisión”. Su factor diferencial es la capacidad de alcance.

Dicho de otro modo, la nueva herramienta vigilará una cifra récord de galaxias y cuásares. Aunque iniciará su actividad científica a principios de 2020, hizo su primera observación de luz al apuntar sus 5.000 “ojos” de fibra óptica hacia el cosmos la noche del 22 al 23 de octubre, con el fin de poner a prueba su visión única del universo. 

DESI, cuya instalación está a punto de completarse, observará durante cinco años un tercio del cielo con el objetivo de mapear en tres dimensiones la distancia entre la Tierra y 35 millones de galaxias, más otros 2,4 millones de cuásares.

Sistema de guiado español

La contribución española corre a cargo del Barcelona-Madrid Regional Participation Group, formado por investigadores del IFAE, el ICE-CSIC, el IEEC, el CIEMAT y el IFT-UAM. Ellos se han encargado del diseño, la construcción y la instalación del sistema completo de guiado, enfoque y alineamiento del telescopio (GFA, por Guiding, Focusing and Alignment system).

Se trata de un área muy importante “porque necesitas saber bien, con precisión, dónde estás apuntando el telescopio para que las fibras ópticas que tiene DESI caigan justo en las galaxias que queremos”, explica Sánchez en declaraciones a Innovaspain.

Vista del plano focal de DESI completo

Este sistema está compuesto por 10 cámaras, cada una de ellas instalada en uno de los pétalos del plano focal del instrumento que, como su nombre indica, se encargan del enfoque, guiado y alineación del telescopio para que los posicionadores robóticos puedan recoger la luz de las galaxias en condiciones óptimas. 

DESI está diseñado para apuntar automáticamente a conjuntos de galaxias preseleccionados y recolectar su luz para luego dispersarla en bandas estrechas de color. Esto permitirá determinar con gran precisión la velocidad con la que las galaxias se alejan de nosotros, conocer su distancia a la Tierra y medir cuánto se expandió el universo a medida que esta luz viajaba hasta nosotros. En condiciones ideales, puede medir un nuevo conjunto de 5.000 galaxias cada 20 minutos. 

Materia y energía oscuras

Además de las galaxias, el instrumento está diseñado para explorar el misterio de la energía oscura, que constituye aproximadamente el 68 % del universo y que es responsable de su expansión acelerada.

“Es uno de los grandes interrogantes a los que se enfrenta la ciencia hoy en día –asegura el investigador del CIEMAT–. Desde 1998 estamos viendo, cada vez con más claridad, que además de la materia de la que todos estamos hechos, en el universo hay dos tipos más: materia oscura –que se comporta muy parecido a la materia normal, solo que no emite ni absorbe luz de ningún tipo– y energía oscura –que hace que la velocidad de expansión del universo se acelere–”.

Y continúa: “Les hemos puesto nombre, pero en realidad no sabemos muy bien qué son ninguna de las dos cosas. La única forma que tenemos de acceder a estas cosas, oscuras ambas, es a través de lo que vemos. Con estos mapas, sabiendo dónde están las galaxias podemos saber dónde está la materia oscura y qué efecto tiene la energía oscura”. El truco sería, por tanto, “tratar de ver la parte oscura con la parte visible”.

Además, “por primera vez en un proyecto de cosmología, DESI va a ser sensible a cantidades que afectan directamente a la física de lo pequeño, a la física de partículas: va a ser sensible a la masa de los neutrinos”.

Como apunta Eusebio Sánchez, “es tan sensible este mapa en tres dimensiones que es capaz de medir la influencia de los neutrinos en esa distribución de galaxia. Con tal precisión que, cuando tengamos el conjunto de datos completo, seremos capaces de medir la masa de los neutrinos”.

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