El universo se expande aceleradamente y detrás de esta expansión está la energía oscura, de la que, si bien se estima que constituye el 70% del universo, no se conoce ni su fuente, ni su física, ni cómo funciona, misterios que tratará de resolver un nuevo instrumento telescópico con colaboración española.


Interior del telescopio de Mayall. Imagen: P. Marenfeld and NOAO/AURA/NSF. © 2010 The Regents of the University of California, through the Lawrence Berkeley National Laboratory.

El instrumento se llama DESI (siglas en inglés de instrumento espectroscópico para la energía oscura) y estará ubicado en el telescopio Nicholas U. Mayall, en el observatorio nacional de Kitt Peak (Arizona, EEUU).

En los prototipos necesarios para su desarrollo han participado investigadores y tecnólogos españoles del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Autónoma de Madrid, del Instituto de Astrofísica de Canarias y del Instituto de Física Teórica.

El cazador de energía oscura estará en el telescopio Mayall

Su construcción se acaba de poner en marcha y para ello se ha tenido que parar durante un año las operaciones del telescopio: el Mayall, con 45 años, se prepara para desempeñar un nuevo papel, la creación del mapa tridimensional más grande del universo.

Con este atlas “se podría ayudar a resolver el misterio de la energía oscura, responsable de la expansión acelerada del universo”, señala el IAA-CSIC, cuya participación y la de otros centros españoles en los prototipos se describen en un artículo publicado recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

En el universo, la materia normal es la que integra los planetas, cuerpos o estrellas que vemos brillar y representa el 5%. El resto está en forma de energía y materia oscuras, fenómenos distintos.


Primero de los diez pétalos en forma de cuña para el proyecto DESI, completamente equipado con 500 posicionadores robóticos. © 2010 The Regents of the University of California, through the Lawrence Berkeley National Laboratory.

La materia oscura, su existencia, se formuló hace más de medio siglo; midiendo el movimiento de estrellas en otras galaxias se observó que la materia que brilla -la normal- se comporta como si estuviera rodeada por mucha más materia que está ahí, pero que los telescopios no pueden detectar.

La materia oscura no emite luz pero ejerce atracción gravitatoria y representa al 25% del universo.

La energía oscura es diferente. Los astrónomos creían que la expansión del universo era producto del big bang en que se originó todo; se aceptaba que en algún momento esa expansión acabaría frenada por el efecto contrario de la fuerza de la gravedad que liga entre sí la materia, pero esto no es así.

Se cree que existe algo que de alguna forma crea cada vez más espacio entre las galaxias: la energía oscura.

Esto es lo que va precisamente a estudiar DESI: conocer la naturaleza de la energía oscura es uno de los problemas más relevantes de la física y la ciencia actual, relata a Efe Francisco Prada, del IAA-CSIC y uno de los autores del citado trabajo.

“DESI podrá medir la historia de la expansión del universo con muy alta precisión, lo cual nos aportará pistas para saber qué es la energía oscura, si es debida a la constante cosmológica tal y como aparece en las ecuaciones de la relatividad general de Albert Einstein o quizás estas nuevas observaciones nos den evidencias de otra teoría de la gravedad diferente”, apunta este astrofísico.

5.000 robots giratorios


DESI, cuya campaña de observación empezará en 2019 y durará cinco años, creará un mapa tridimensional de unos 30 millones de galaxias y cuásares -galaxias que albergan agujeros negros supermasivos en sus núcleos-, y para ello usará un conjunto de 5.000 robots giratorios cuidadosamente coreografiados para apuntar su cable de fibra óptica a una secuencia programada de objetos del espacio profundo.

Los cables de fibra óptica transportarán la luz de estos objetos a diez espectrógrafos, que medirán sus propiedades y ayudarán a identificar la distancia de los objetos y la velocidad a la que se alejan de nosotros: DESI proporcionará una mirada profunda al universo primitivo, hasta hace unos 11.000 millones de años.

Desde el IAA-CSIC se lideró el diseño y construcción -con la empresa guipuzcoana Added Value Solutions- de un prototipo que ha servido para el desarrollo final de los robots de DESI: “este desarrollo instrumental ha constituido todo un hito para nuestro país, donde hemos competido al máximo nivel e involucrado a empresas españolas”.

“Desafortunadamente no conseguimos la financiación necesaria para poder contribuir con la construcción del instrumento”, añade Prada, quien asegura que España sí estará en las observaciones y explotación de los datos.

DESI es fruto de la colaboración internacional de más de 400 físicos y astrónomos coordinada desde el Lawrence Berkeley National Laboratory (California).

EFE, 04 marzo 2018

DESI, un nuevo instrumento telescópico a la caza de la energía oscura