Completa 3D map of 47 million galaxies podría revelar secretos de la energía oscura

Científicos alcanzaron un importante hito en su búsqueda por entender la energía oscura al completar las observaciones para el área objetivo del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), creando así el mapa 3D más detallado y de alta resolución del universo jamás realizado.

El proyecto concluyó antes de lo previsto y entregó una cantidad de datos mucho mayor a la anticipada. Este mapa ahora servirá para investigar la energía oscura, una fuerza misteriosa que se cree compone alrededor del 70% del cosmos.

Más de 47 millones de galaxias mapeadas con un detalle sin precedentes

Durante cinco años de observaciones, DESI registró más de 47 millones de galaxias y cuásares, así como 20 millones de estrellas. Estas mediciones ya proporcionaron nuevas perspectivas sobre cómo está estructurado el universo y cómo ha cambiado con el tiempo, según Paul Martini, científico del instrumento durante la construcción y puesta en marcha de DESI y profesor de astronomía en The Ohio State University.

"DESI ha sido una colaboración internacional extraordinaria, y sus resultados científicos increíblemente fructíferos son un ejemplo destacado de su impacto en la comunidad científica en general", afirmó.

Un esfuerzo global para entender la energía oscura

DESI representa una amplia colaboración internacional que involucra a más de 900 investigadores, incluidos 300 estudiantes de doctorado, de más de 70 instituciones. El proyecto es liderado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de EE. UU. Los científicos de Ohio State desempeñaron un papel fundamental en descubrimientos clave, desde el análisis de resultados iniciales hasta la identificación de cambios inesperados en el comportamiento de la energía oscura.

"Ohio State hizo las mayores contribuciones a la instrumentación, operaciones y análisis de infraestructura de cualquier grupo universitario en DESI", comentó Klaus Honscheid, científico principal de las operaciones del instrumento DESI y profesor de física en Ohio State. "Estamos orgullosos de los resultados líderes en el mundo de nuestra colaboración sobre energía oscura, así como complacidos con la atención sustancial que han recibido en los medios internacionales".

Superando desafíos durante la encuesta

Completar la encuesta en cinco años no estuvo exento de obstáculos. Uno de los mayores contratiempos ocurrió en 2022, cuando el incendio forestal de Contras interrumpió el servicio de energía e internet en el observatorio durante meses. Sin embargo, el equipo logró recuperarse rápidamente y continuar las operaciones, explicó Ashley Ross, científica principal de los catálogos de estructuras a gran escala de DESI y profesora asistente de investigación en física en Ohio State.

"Al idear soluciones creativas para abordar problemas imprevistos, los datos de alta calidad que recopilamos cada noche fueron utilizados de manera cuidadosa y confiable para obtener las emocionantes restricciones cosmológicas por las que DESI es conocido hoy", añadió Ross.

Qué podría revelar los nuevos datos sobre el universo

Con el conjunto de datos completo ahora en manos de los investigadores, se cuenta con una base mucho más sólida para probar ideas de larga data sobre el equilibrio entre la energía oscura y la materia. Los resultados podrían llevar a cambios significativos en cómo los científicos comprenden el universo y predicen su futuro.

DESI ya ha recopilado mediciones de seis veces más galaxias y cuásares que todas las encuestas anteriores combinadas. El equipo comenzará a procesar este conjunto de datos completo pronto, con los primeros resultados de la encuesta completa de cinco años esperados para 2027.

Próximos pasos para DESI y futuras observaciones

Aunque la misión inicial está completa, DESI continuará observando el cielo hasta 2028. El trabajo futuro se centrará en regiones más difíciles de observar, ayudando a construir un mapa aún más detallado del cosmos. Esta visión ampliada también podría mejorar los estudios de estructuras cercanas, como galaxias enanas y corrientes estelares, ofreciendo una imagen más clara de cómo se formó y evolucionó el universo, según Honscheid.

Mientras tanto, los investigadores de Ohio State continúan refinando las mediciones de la energía oscura utilizando datos de los primeros tres años de observaciones. También trabajan para mejorar cómo se utiliza el tiempo de telescopio y para aumentar el rendimiento del instrumento para futuros descubrimientos.

"Una mayor cobertura de la encuesta mejorará enormemente nuestras restricciones sobre los parámetros cosmológicos y mejorará nuestro programa de materia oscura", afirmó Honscheid. "Pero estos logros solo son posibles porque el equipo de operaciones trabajó increíblemente duro para mantener el progreso de la encuesta".

Contribuyentes y apoyo

Otros colaboradores de Ohio State en DESI incluyen a Matthew Berno, Mikel Charles, Carl Coker, Rebecca Coles, Andrei Cuceu, Xinyi Chen, Mark Derwent, Ann Elliott, Jack Elvin-Poole, Lauren Ennesser, Kevin Fanning, Simon Filbert, Meagan Herbold, Jennifer Johnson, Naim Karacayli, Hui Kong, Claire Lamman, Thomas O'Brien, Daniel Pappalardo, Richard Pogge, Anna Porredon, Michael Rashkovetskyi, Jon Shover, Peter Taylor, Wynne Turner, David Weinberg, Molly Wolfson y Erik Zaborowski.

DESI cuenta con el apoyo de la Oficina de Ciencia del DOE y del Centro Nacional de Cálculo Científico de Investigación Energética, una instalación nacional de usuarios de la Oficina de Ciencia del DOE. El apoyo adicional para DESI es proporcionado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.; el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas del Reino Unido; la Fundación Gordon y Betty Moore; la Fundación Heising-Simons; la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA); la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI) de México; el Ministerio de Ciencia e Innovación de España; y por las instituciones miembros de DESI.

La colaboración DESI se siente honrada de poder realizar investigaciones científicas en I'oligam Du'ag (Kitt Peak), una montaña de particular importancia para la Nación Tohono O'odham.