Las Claves
- El proyecto DES analizó seiscientos sesenta y nueve millones de objetos celestes durante seis años desde el Observatorio de Cerro Tololo.
- Los resultados confir
La alianza DES (Observatorio de la Energía Oscura) figura como uno de los planes más trascendentales con los que el ámbito científico anhela progresar en el desciframiento del misterio de la energía oscura, ese motor que rige la expansión veloz de nuestro cosmos y del que se ignora tanto su esencia como su dinámica. Con este propósito, esta labor analiza la forma en que se concentran las galaxias en el espacio y las alteraciones que la luminosidad de estos cuerpos experimenta en su trayecto rumbo a la Tierra.
DES ha revelado recientemente los resultados correspondientes a su sexenio inicial de registros, durante los cuales se exploró el cielo empleando un dispositivo fotográfico de gran precisión con 570 millones de píxeles, el cual está montado en el telescopio Blanco perteneciente al Observatorio de Cerro Tololo (situado en los Andes chilenos). Esta extensa recopilación abarca 669 millones de elementos y es el resultado de 758 jornadas nocturnas de estudio.
El resultado más relevante indica que las evaluaciones se alinean con las previsiones del modelo cosmológico estándar, desarrollado tras decenios de investigaciones: la energía oscura constituye cerca del 70% de la composición del cosmos y su magnitud no cambia con el paso de los años.
No obstante, pese a tal coincidencia, DES resalta una diferencia sustancial: el modo en que la materia se concentra en el cosmos no coincide con precisión con las predicciones del modelo estándar. Esta divergencia, de ratificarse, podría sugerir que se requiere una revisión de los marcos teóricos actuales.
DES constituye una iniciativa con una amplia colaboración a nivel mundial, contando con la presencia de organismos españoles tan destacados como el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), el Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), y el Instituto de Física Teórica (UAM-CSIC).
En expansión
Durante 1929, el científico estadounidense Edwin Hubble halló que el universo se expande al notar que la gran mayoría de las galaxias se distancian de nuestra posición. Asimismo, al concluir la centuria anterior, los expertos en astronomía ratificaron que el cosmos no únicamente crecía, sino que dicha expansión ocurría de manera acelerada, incrementando su rapidez constantemente. En aquel entonces, se bautizó como energía oscura al impulso causante de este fenómeno de agrandamiento.
El modelo del globo que se hincha para explicar la expansión del universo
A través del tiempo, y pese a las importantes mejoras conseguidas en la rama de la cosmología, la energía oscura continúa siendo un gran enigma porque la ciencia todavía no logra descifrar su esencia. Aunque el referido modelo estándar, que constituye la visión del universo más admitida, sostiene que la energía oscura opera de manera constante, en los últimos diez años se han descubierto diversas contradicciones entre lo previsto y lo observado, las cuales podrían sugerir que la fuerza de este elemento se modifica temporalmente, impactando así en el desenlace final del universo.
Millones de galaxias
El proyecto DES comenzó sus actividades en 2013 con la finalidad de analizar una vasta cantidad de sistemas galácticos para investigar fundamentalmente dos fenómenos. Inicialmente, la forma en que se congregan dichos cuerpos espaciales, puesto que las inmensas formaciones del universo deben haber sido influenciadas por el proceso expansivo (esto es, por la energía oscura).
DES genera mapas del cosmos, tal como se aprecia en la imagen, con el objetivo de establecer la disposición de la materia.
La segunda manifestación se conoce en astronomía como lente gravitacional débil: la iluminación de galaxias lejanas, en su trayecto hacia la Tierra, es alterada por la gravedad que aplican las acumulaciones de materia presentes en un plano frontal. De este modo, se logra inferir la repartición de los elementos del universo.
De esta manera, según señala William d’Assignies Doumerg, un experto del IFAE vinculado a la colaboración DES, basándose en las fotografías recolectadas los astrónomos “pueden medir las formas de las galaxias y las distorsiones causadas por la gravedad, así como sus posiciones y la manera cómo se agrupan en el cielo”.
Estos datos, señala el experto, requieren integrarse con la estimación de la lejanía de cada sistema galáctico, una cifra que se obtiene mediante el análisis con diversos filtros. Respecto a esta cuestión específica, Giulia Giannini, quien colidera una de las áreas de DES y ejerce como investigadora en el ICE-CSIC, enfatiza que “se ha llevado el calibrado de distancias a un nivel de precisión sin precedentes”.
Durante su sexenio inicial de actividad (2013 a 2019), DES ha detectado 669 millones de cuerpos celestes, gran parte de los cuales se localizan a miles de millones de años luz de lejanía. Asimismo, en este amplio registro, se han seleccionado cerca de 150 millones de galaxias potenciales para el estudio del fenómeno de lente gravitacional débil. Dichos logros han sido factibles debido a la precisión de la cámara de 570 millones de píxeles montada en el telescopio Blanco, ubicado en Cerro Tololo.
El telescopio de 4 metros de diámetro Víctor M. Blanco, en Cerro Tololo
Concuerda, pero...
La información recopilada durante este sexenio de actividades ha sido examinada minuciosamente, contrastándola con las predicciones de diversos marcos teóricos de la cosmología. El resultado indica que los hallazgos de DES concuerdan con el paradigma convencional, el cual define un cosmos integrado por cerca de un 5% de materia común (que forma todo lo visible en el espacio), un 25% de materia oscura (un componente ignoto carente de átomos) y un 70% de energía oscura, causante del crecimiento acelerado y con un comportamiento de valor invariable.
No obstante, al analizar minuciosamente los investigadores de DES el reparto y la concentración de galaxias en el cosmos, han detectado discrepancias significativas respecto a los pronósticos obtenidos de la información más exacta sobre la radiación cósmica de microondas, aquel resplandor surgido brevemente tras el Big Bang que constituye un pilar fundamental del modelo cosmológico estándar.
La radiación de fondo de microondas, que representa la luminiscencia más antigua que nuestros instrumentos pueden captar, se observa en este mapa del firmamento elaborado por el satélite Planck.
Específicamente, al contrastar el estado del cosmos primitivo tras el Big Bang con las observaciones contemporáneas, da la impresión de que la materia se encuentra algo más diluida y con menor nivel de concentración de lo sugerido por los modelos teóricos.
¿Ante el comienzo de una cosmología jamás observada?
La presencia de tales divergencias no anula el marco generalmente aceptado sobre el universo, aunque sugiere diversas alternativas: podría deberse a sesgos estadísticos en la información o a fallos en los instrumentos (situación en la cual las diferencias tendrían que desvanecerse mediante análisis más precisos); o bien, el modo en que actúa la energía oscura no coincidiría con lo previsto, e incluso que nuestro entendimiento sobre la gravedad resulte incompleto.
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En caso de que investigaciones de observación adicionales ratificaran dicha posibilidad, surgirían perspectivas inéditas y estimulantes dentro del ámbito cosmológico, ciertas de ellas de carácter transformador, capaces de guiar, a la postre, hacia el esclarecimiento de los misterios que rodean a la entidad oscura responsable de la expansión espacial.
Gran oportunidad
En lo relativo al progreso de la indagación astronómica española, DES representa “una historia de éxito”, de acuerdo con lo expresado por Santiago Ávila, científico titular del CIEMAT. Asimismo, puntualiza que hay una promoción completa de investigadores que se ha desarrollado profesionalmente en este programa y que “está preparada para liderar la siguiente generación de experimentos cosmológicos”.