La cámara más potente del mundo captura luz cósmica para explicar la energía oscura

Hace ocho mil millones de años, la luz procedente de lejanas galaxias inició su viaje hacia la Tierra. El 12 de septiembre de 2012, esa antiquísima luz estelar terminó su camino en la cima de una montaña en Chile, donde la recién terminada cámara para la energía oscura (DECam, por sus siglas en inglés), la máquina de cartografiado del cielo más poderosa jamás creada, la capturó y almacenó por primera vez. Esa luz podría contener la respuesta a uno de los mayores misterios de la Física: por qué la expansión del universo se acelera.

Los científicos de la colaboración DES (DarkEnergySurvey, o cartografiado para la energía oscura) anunciaron esta semana que DECam, el resultado de ocho años de planificación y construcción realizado por científicos, ingenieros y técnicos de tres continentes, ha recibido su primera luz. Las primeras imágenes del cielo del hemisferio sur fueron recogidas por esta cámara, de 570 megapíxeles, el 12 de septiembre.

El consorcio español de DES, formado por el CIEMAT en Madrid y el IFAE (Institut de Fisica d’Altes Energies) y el ICE (Institut de Ciències de l’Espai; IEEC/CSIC, Institut d’Estudis Espacials de Catalunya/Consejo Superior de Investigaciones Científicas) en Barcelona, y con participación adicional de investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, ha tenido una gran responsabilidad en la construcción y puesta en funcionamiento de DECam.

Se ha encargado del diseño, la verificación y la construcción de toda la electrónica de alta velocidad que contiene DECam, además de diseñar e implementar el programa informático que hace posible orientar con precisión el telescopio y producir simulaciones a gran escala del Universo, que permiten probar los métodos de análisis científico.

Además del Consorcio español, en la colaboración DES participan científicos de EE UU, Reino Unido, Brasil, Alemania y Suiza. La colaboración internacional está liderada por Fermilab, en EE UU. La cámara se ha instalado en el telescopio Víctor M. Blanco en el Observatorio de Cerro Tololo, en Chile.

Con esta cámara, que tiene, aproximadamente, el tamaño de una cabina telefónica, los físicos y astrónomos investigarán el misterio de la energía oscura, la fuerza que se cree que causa que el universo se expanda cada vez más rápido.

Nueva física más allá de las teorías actuales

“La energía oscura es el descubrimiento más sorprendente que se ha producido en la física en los últimos veinte años, y solamente puede explicarse si existe nueva física más allá de las teorías actuales. Si conseguimos descubrir la naturaleza de la energía oscura será una revolución en el conocimiento del Universo. El proyecto DES se concibió para avanzar en la resolución de este problema, y ahora, tras un gran esfuerzo de diseño y construcción, comenzamos la aventura”, declaró Eusebio Sánchez, investigador responsable del proyecto en el CIEMAT.

DECam es el instrumento de cartografiado más poderoso, capaz de ver luz de más de 100 000 galaxias a más de 8 mil millones de años luz en cada exposición.

El mosaico de 64 CCD que contiene la cámara tiene una sensibilidad sin precedentes a la luz roja, y junto con el enorme espejo colector de luz del telescopio Blanco (que mide 4 metros de diámetro), permitirá a los científicos desarrollar investigaciones que van desde el estudio de los asteroides de nuestro Sistema Solar hasta la comprensión del origen y destino del Universo.

“Con la cámara de DES podremos conocer por primera vez la distribución de galaxias en un volumen que es una fracción importante del Universo observable. Esto nos permitirá determinar de una vez por todas la geometría local del Universo y el contenido de materia y energía responsable de su evolución. El descubrimiento del agente responsable de la expansión acelerada marcaría un hito histórico, que nos permitiría conectar el origen y el destino del Universo”, matizó Juan García-Bellido, investigador de la Universidad Autónoma de Madrid.

El mayor cartografiado de galaxias de la historia

Los científicos de la colaboración DES realizarán el cartografiado de galaxias más grande jamás propuesto, y analizarán estos datos para realizar cuatro pruebas sobre la energía oscura, estudiando cúmulos de galaxias, supernovas, la distribución de galaxias a gran escala y el efecto lente gravitacional débil sobre dichas galaxias.

Esta será la primera vez que estos cuatro métodos se utilizan simultáneamente en un único experimento. El cartografiado se espera que empiece en diciembre, tras la verificación completa de la cámara, y aprovechará las extraordinarias condiciones atmosféricas de los andes chilenos para proporcionar imágenes con la mejor resolución jamás vista en un cartografiado astronómico de gran campo.