Un nuevo instrumento astronómico se prepara para mapear espacio y tiempo

Actualizado 28/10/2019 18:08:01 CET
Imagen del instrumento DESI. Firma: Dustin Lang, Aaron Meisner, DESI Collaboration/Imagine Sky Viewer; NASA/JPL-Caltech/UCLA; and Legacy Surveys project
Imagen del instrumento DESI. Firma: Dustin Lang, Aaron Meisner, DESI Collaboration/Imagine Sky Viewer; NASA/JPL-Caltech/UCLA; and Legacy Surveys project - - Archivo

Observará durante 5 años un tercio del cielo con el fin de mapear la distancia entre la Tierra y 35 millones de galaxias

MADRID, 28 Oct. (EUROPA PRESS) -

Un nuevo instrumento instalado en un telescopio en Arizona y que observará una cifra récord de galaxias y cuásares, 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 de 2019.

Se trata del Dark Energy Spectroscopic Instrument, conocido como DESI, cuya instalación está a punto de completarse. 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. Para ello, DESI observará durante 5 años un tercio del cielo con el objetivo de mapear la distancia entre la Tierra y 35 millones de galaxias, más otros 2,4 millones de cuásares. El instrumento iniciará las observaciones científicas a principios de 2020.

El Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), el Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y el Instituto de Física Teórica (IFT-UAM-CSIC) son las instituciones españolas que participan en el proyecto.

DESI indagará en la infancia del universo y su evolución temprana (hace unos 11.000 millones de años) para crear el mapa tridimensional más detallado del Universo hecho hasta la fecha.

También proporcionará medidas muy precisas de la velocidad de expansión del universo y de cómo ésta ha variado en el tiempo. La gravedad ralentizaba esta expansión en el universo primitivo pero, desde entonces, la acción de la energía oscura ha sido responsable de acelerar su expansión.

"Después de una década en planificación e I+D, instalación y montaje, estamos encantados de que DESI pronto pueda comenzar su búsqueda para desentrañar el misterio de la energía oscura", afirma el director de DESI, Michael Levi, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía (Berkeley Lab), la institución estadounidense que lidera la construcción y operaciones de DESI.

"El misterio de la materia y energía oscuras son un reto para entender cómo se comporta el universo. Experimentos de última generación como DESI son la mejor manera de avanzar para desentrañar estos misterios", añade Ramon Miquel, el investigador principal del proyecto en el IFAE.

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, DESI puede medir un nuevo conjunto de 5.000 galaxias cada 20 minutos.

5.000 'OJOS' ROBOTIZADOS DE FIBRA ÓPTICA

La colaboración DESI cuenta con la participación de unos 500 investigadores de 75 instituciones en 13 países. En los últimos 18 meses, los componentes del instrumento se enviaron desde estas instituciones, repartidas por todo el mundo, al telescopio Nicholas U. Mayall, del Kitt Peak National Observatory en Tucson, Arizona, donde se han instalado.

El espejo primario del instrumento, de 4 metros de diámetro, y el conjunto de lentes correctoras, de cerca de un metro de diámetro cada una, proporcionan a DESI un gran campo de visión. El plano focal del instrumento está compuesto por 10 pétalos en forma de cuña, cada uno de los cuales contiene 500 posicionadores robóticos y una pequeña cámara que permite enfocar, alinear y apuntar el telescopio para recoger la luz de las galaxias de forma óptima. Los pequeños robots posicionadores, que sostienen cada una de las fibras ópticas que recogen la luz, sirven como los ojos de DESI.

El instrumento es capaz, en tan solo 10 segundos, de reposicionar automáticamente todas las fibras ópticas y enfocar un nuevo conjunto de galaxias. Gracias a esta velocidad podrá mapear más de 20 veces más objetos cósmicos que cualquier instrumento anterior.

"DESI no solamente contribuirá a mejorar de manera sustancial nuestro entendimiento de la energía oscura, sino que también supondrá nuevo conocimiento acerca de los neutrinos, las partículas más esquivas conocidas, porque es capaz de medir su influencia en la evolución del universo", matiza Eusebio Sánchez, el investigador principal de DESI en el CIEMAT.

Entre los últimos componentes instalados se encuentra el conjunto de espectrógrafos diseñados para dividir la luz recolectada en tres bandas de color separadas y permitir así medidas precisas de la distancia de las galaxias observadas. Estos espectrógrafos, que permiten que los ojos robóticos de DESI 'vean' incluso galaxias lejanas y débiles, están diseñados para medir el desplazamiento al rojo, que es un cambio en el color de los objetos cósmicos a longitudes de onda más largas y más rojas debido a que se alejan de nosotros.

"La posibilidad de poder observar tantas galaxias simultáneamente y medir su distancia obteniendo su espectro, ha necesitado de un desarrollo tecnológico para poder producir un instrumento de tan alta precisión", añade Francisco Castander, como investigador principal del ICE.