Aclarar la Energía Oscura

No es que pretendamos que esta misteriosa fuerza, que parece estar impulsando la expansión del Universo, adquiera un tono más pálido, sino que el objetivo de lso astrónomos es revelar su naturaleza más intima.

Y para conseguirlo, los científicos han depositado muchas esperanzas en lo que podríamos denominar, “la madre de todas las cámaras”. Efectivamente, la Dark Energy Camera (Cámara de Energía Oscura, hasta yo he podido traducirlo), montada en el telescopio Victor M. Blanco de 4 metros de diámetro, situado en el Cerro Tololo InterAmerican Observatory (CTIO) de Chile, es la cámara de más amplio campo usada actualmente en astronomia, y ha sido construida ni más ni menos que en el Fermilab (algo así como el CERN estadounidense).

Con sus 570 megapixels (sufrid, usuarios de Canon), es capaz de detectar luz procedente de galáxias situadas hasta 8.000 millones de años-luz. El instrumento está formado por un conjunto de 62 sensores CCD, y se espera que en los próximos 5 años los científicos hayan podido generar imágenes detalladas a color de alrededor de una octava parte del cielo, a fin de cartografiar 300 millones de galaxias, 100.000 cúmulos galácticos y 4.000 supernovas.

Andrea Kunder, del CTIO, ha declarado que “The Dark Energy Camera will solve the mystery of dark energy in a systematic manner.The idea is to observe four different probes of dark energy. You can’t see dark energy so there are four different probes of dark energy that DECam will be observing. First, DECam will observe type Ia supernova and baryon acoustic oscillations and this will be to constrain the expansion of the universe. And then galaxy clusters and weak lensing will also be observed to measure both the expansion of the universe and the growth of large scale structures. Then we can compare the results from these first two probes and the last two probes and this can reveal our understanding of gravity and intercomparisons of the results will provide cross checks and bolster confidence in the findings.”

En resumen, que ante la imposibilidad de estudiar directamente la energía oscura, pues no sabemos en absoluto de qué se trata, se procederá por lo que, de toda la vida, hemos llamado “el cuento de la vieja”: un proceso sistemático de mediciones sobre efectos conocidos de la energía oscura sobre la materia bariónica, cruzar resultados y obtener un conocimiento definitivo (o casi) del comportamiento profundo de la gravedad, autentica clave para la identificación de la energía oscura (que se comporta como una suerte de anti-gravedad).

Aún es pronto para saber si el proyecto dará sus frutos, pero no puede negarse que la DEC resulta la mar de decorativa (vedla en la foto).

Más info en http://www.kavlifoundation.org/science-spotlights/spotlight-live-dark-energy-camera

 

Xavier

Si es que vamos acelerados...

Si pensamos en un factor que ha resultado históricamente difícil de determinar en astrofísica, indudablemente una buena candidata sería la Constante de Hubble, cuyo valor no ha parado de redefinirse desde la postulación de su existencia, evidentemente por parte de mr. Edwin Hubble, que se dio cuenta, allá por los años 20 del siglo XX., que el Universo se expandía.

La imagen muestra la relación periodo-luminosidad de las Ceféidas, que los científicos usan para calcular la expansión del Universo

Vamos, que se trata de una constante muy variable :-P

A finales de los 90, se verificó que la expansión el Universo era acelerada, de modo que determinar la tasa de esa expansión es un punto clave para comprender el tamaño y edad del Universo. Por tanto, uno de los retos de la Física era determinar con fiabilidad esa velocidad de expansión. Y en las últimas décadas, las diferencias en las estimaciones casi llegaron a desencadenar verdaderas peleas tabernarias entre los implicados. Pero los datos aportados ahora gracias al telescopio espacial Spitzer parecen definitivos. Y nos dicen que nuestro Universo se expande a 74,3 ± 2,1 kilometros por segundo por megaparsec, un ritmo ligeramente más acelerado que la anterior estimación (74,2 ± 3,6 kilometros por segundo por megaparsec) obtenida con datos del telescopio Hubble. Recordemos, para los despistados, que un megaparsec equivale a unos 3 millones de años-luz.

Para su estimación, el Spitzer se puso a escudriñar las estrellas variables ceféidas, con la novedad de hacerlo aprovechando su capacidad para captar longitudes de onda más largas que las visibles: en el tramo infrarrojo del espectro. Combinando estos datos nuevos con otros ya conocidos captados con la sonda WMAP de la NASA, se consiguió la determinación de la constante con una incertidumbre de apenas el 3%, toda una proeza de precisión en el mundo de las mediciones cosmológicas.

¿Las cefe qué?. Las ceféidas son un punto crucial en la valoración de las distancias estelares. Ya en 1908, la gran Henrietta Leavitt descubrió que estas estrellas pulsaban a un ritmo intrínsecamente relacionado con su brillo. Sabiendo su brillo, era muy fácil calcular la distancia a que se encuentran.

(Sí. No pongáis esa cara de sorpresa.  Pensad en una persona que se aleja de nosotros llevando una vela: cuanto más lejos esté, más tenue veremos la luz de su vela. Como SABEMOS el brillo REAL de la vela, su brillo APARENTE es un indicador directo de la distancia a que se encuentra. El mismo principio se aplica a las ceféidas, que son como velas estándar del cosmos. Midiendo el brillo con que se captan en el cielo, y comparándolo con su brillo conocido, los astrónomos pueden calcular la distancia a que están de la Tierra. Fácil ¿no?)

Una vez dispones de objetos situados a una distancia conocida, puedes aprovecharte de ellos. Lo explica Glenn Wahlgren, científico del programa Spitzer de la NASA en Washington:

“These pulsating stars are vital rungs in what astronomers call the cosmic distance ladder: a set of objects with known distances that, when combined with the speeds at which the objects are moving away from us, reveal the expansion rate of the universe.”

O sea, que este tipo de estrellas constituyen los apoyos vitales en lo que los astrónoms llaman la escala cósmica de distancias: un conjunto de objetos situados a distancias conocidas, dato que, cuando se combina con la velocidad a la que esos objetos se alejan de nosotros, permite deducir la tasa de expansión del universo.

El telescopio Spitzer ha observado 10 ceféidas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, y 80 en nuestra cercana vecina la Gran Nube de Magallanes. Al trabajar en la zona infrarroja del espectro, el polvo cósmico no bloquea las observaciones del Spitzer (cosa que si ocurre con el Hubble), de manera que el equipo de investigación del Spitzer pudo obtener mediciones más precisas del brillo aparente de esas estrellas. Estos datos de gran calidad han permitido una nueva y mejor estimación de la tasa de expansión de nuestro universo.

Total, que tenemos una nueva, e indiscutible, constatación de la expansión del Universo, y a una velocidad acelerada. No sé a qué espera Tráfico para colocar unos cuantos radares cósmicos: ¡la fuente de ingresos extra está bien clara!

Xavier

Fuente original JPL