El exitoso inicio de la herramienta de espectroscopia de energía oscura, que son “ojos” diseñados por investigadores de la Universidad de Michigan.

Universidad de Michigan


Estelas de estrellas se forman alrededor de la cúpula de 14 pisos del Telescopio Mayall en esta imagen de larga exposición. Un instrumento de espectroscopia de energía oscura está instalado dentro de esta cúpula. Crédito de la imagen: P. Marenfeld, NOAO / AURA / NSF

Hoy comenzó oficialmente una misión de cinco años para mapear el universo y desentrañar los misterios de la “energía oscura”, y los investigadores de la Universidad de Michigan han sido fundamentales en el desarrollo del proyecto.

La Herramienta de Espectroscopia de Energía Oscura, o DESI, es una colaboración internacional bajo los auspicios del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía con financiamiento inicial de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía. El proyecto tiene como objetivo crear un mapa tridimensional del universo, revelando una misteriosa energía oscura. Para completar su búsqueda, el instrumento recogerá y estudiará la luz de decenas de millones de galaxias y otros objetos distantes del universo.

Para hacerlo, el dispositivo dirigirá su conjunto robótico de 5.000 “ojos” ópticos hacia el cielo nocturno para capturar las primeras imágenes que muestren su vista única de la luz galáctica. Los ojos robóticos fueron ensamblados por estudiantes y técnicos de la UM, bajo el liderazgo del físico Gregory Tarley. El equipo suministró un total de 7.300 dispositivos GPS robóticos de fibra, incluidas piezas de repuesto.

Al recopilar luz de unos 30 millones de galaxias, los científicos del proyecto dicen que DESI les ayudará a construir un mapa 3D del universo con un detalle sin precedentes. Los datos les ayudarán a comprender la fuerza repulsiva asociada con la energía oscura que impulsa la aceleración de la expansión del universo a través de vastas distancias cósmicas.

¿Qué distingue a DESI de los estudios celestes anteriores?

“DESI es la experiencia de cartografía cósmica más avanzada de la historia. Al observar el espectro de decenas de millones de galaxias y cuásares, diez veces más que en cualquier experimento anterior, DESI construirá un mapa 3D detallado de nuestro universo ”, dijo Tarlé, profesor de física de la UM y presidente del Consejo Institucional de DESI.

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Usando este mapa, podremos rastrear la influencia de la misteriosa energía oscura durante 11 mil millones de años de tiempo cósmico e intentar comprender su naturaleza. Este es un momento emocionante y marca la culminación de casi una década de trabajo de decenas de organizaciones de todo el mundo para construir DESI, realizar encuestas de focalización y hacer que funcionen en el cielo “.

Los componentes de DESI están diseñados para apuntar automáticamente a grupos predefinidos de galaxias, recolectar su luz y luego dividir la luz en bandas estrechas de color para mapear con precisión sus distancias desde la Tierra y medir cuánto se expande el universo a medida que esa luz viaja a la Tierra. En condiciones ideales, DESI podría viajar a través de un nuevo grupo de 5.000 galaxias cada 20 minutos.

Mediremos 10 veces más espectros de galaxias que nunca. “Estos espectros nos dan una tercera dimensión”, dijo el director del proyecto Michael Levy de Berkeley Lab.

Explicó que en lugar de imágenes bidimensionales de galaxias, cuásares y otros objetos distantes, la herramienta combina luz o espectros del universo para que se convierta en una máquina del tiempo cuando colocamos esos objetos en una línea de tiempo que se remonta. Hace 11 mil millones de años “.

El inicio oficial de la encuesta de cinco años por DESI se produce después de una prueba de cuatro meses de sus instrumentos personalizados que capturaron espectros de cuatro millones de galaxias, más que la producción combinada de todas las encuestas espectrales anteriores.

El instrumento DESI está ubicado en el Telescopio Mayall modificado en el Observatorio Nacional Kitt Peak de la Fundación Nacional de Ciencias en Arizona.

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“No usamos los telescopios más grandes”, dijo David Schlegel del Laboratorio de Berkeley, un científico de DESI. “Las herramientas son mejores y están muy multiplexadas, lo que significa que podemos capturar la luz de muchas cosas diferentes simultáneamente”.

El telescopio “apunta literalmente a 5.000 galaxias diferentes al mismo tiempo”, dijo Schlegel. En cualquier noche, cuando el telescopio se mueve hacia su posición objetivo, las fibras ópticas se alinean para captar la luz de las galaxias a medida que se refleja en el espejo del telescopio. Desde allí, la luz se alimenta a un banco de espectroscopios y cámaras CCD para su posterior procesamiento y estudio.

Los espectros recogidos por DESI son los componentes de la luz correspondientes a los colores del arco iris. Sus propiedades, incluida la longitud de onda, revelan información como la composición química de los objetos que se observan, así como información sobre la distancia y la velocidad relativa.

A medida que el universo se expande, las galaxias se alejan unas de otras y su luz se convierte en ondas más largas y rojas. Cuanto más lejos está una galaxia, más “corrimiento al rojo” es. Al medir los desplazamientos al rojo de la galaxia, los investigadores de DESI crearán un mapa 3D del universo. Se espera que la distribución detallada de las galaxias en el mapa arroje nuevos conocimientos sobre la influencia y la naturaleza de la energía oscura.

“La energía oscura es uno de los principales impulsores científicos de DESI”, dijo el portavoz del proyecto Kyle Dawson, profesor de física y astronomía en la Universidad de Utah. “El objetivo no es averiguar cuánta energía hay, sabemos que aproximadamente el 70% de la energía del universo actual es energía oscura, sino estudiar sus propiedades”.

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Dawson dijo que el universo se está expandiendo a un ritmo determinado por su contenido energético total. A medida que DESI analiza el espacio y el tiempo, “podríamos literalmente capturar instantáneas hoy, ayer, hace mil millones de años, hace 2000 millones de años, retroceder en el tiempo tanto como sea posible. Luego podemos averiguar el contenido de energía de estas instantáneas y ver cómo ellos evolucionaron.

DESI cuenta con el apoyo de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía y el Centro Nacional de Computación Científica para la Investigación de la Energía, y es una instalación de usuario de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía. 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, el Comité Francés de Energías Alternativas y Energía Atómica y la Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México. , El Ministerio de Economía de España y las instituciones miembros de DESI.

La colaboración DESI tiene el honor de permitirle realizar una investigación astronómica en el monte Iolkam Du’ag (cumbre de Kit), una montaña de particular interés para la nación de Tohono O’odham, dicen los estudiosos.

/ Liberación General. Este material proviene del establecimiento original y puede ser de naturaleza cronológica, y está editado para mayor claridad, estilo y extensión. Espectáculo completo Aquí.

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