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Inicia estudio observacional DESI que permitirá crear el mapa 3D más grande del Universo

  • El Conacyt apoya la participación mexicana en el proyecto Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) que comenzará este lunes el censo espectroscópico de galaxias más grande de la historia.
  • En el proyecto, coordinado por el Dr. Axel de la Macorra, colaboran alrededor de 30 científicas y científicos de distintas instituciones mexicanas.
  • Entre otras pruebas, el proyecto busca esclarecer la naturaleza de la energía oscura, la cual constituye el 68% del contenido del Universo.
  • El DESI es un proyecto de colaboración internacional, gestionado por la Universidad de California, que coordina a más de 450 investigadores de más de 70 instituciones alrededor del mundo.
  • El proyecto tendrá una duración de cinco años.

Ciudad de México, a 17 de mayo de 2021.

Con la finalidad de estimular el avance del conocimiento, a través del apoyo a proyectos de colaboración internacional en ciencia de frontera, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología celebra e informa sobre el inicio del experimento observacional DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), cuyo objetivo es medir la posición y velocidad relativa de decenas de millones de galaxias y cuásares, creando el mapa tridimensional más grande y profundo que se haya realizado en la historia, abarcando 30 millones de galaxias. La meta principal es elucidar a la energía oscura, la cual significa el 68% del contenido del universo y cuyo efecto es la generación del crecimiento acelerado del mismo, contrario a la fuerza de gravedad. Asimismo, el proyecto permitirá ver imágenes el universo de hace mil millones de años.

El Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) es el resultado de una colaboración científica internacional con participación mexicana, la cual es apoyada por el Conacyt y coordinada por el Dr. Axel de la Macorra, del Instituto de Física de la UNAM. En este proyecto participan investigadores, postdoctorantes y estudiantes de diferentes instituciones nacionales.

Al respecto, el Dr. de la Macorra detalló que DESI captará y estudiará la luz de más de 30 millones de galaxias y cuásares, para crear el mapa 3D más grande del Universo. De manera paralela, estos datos ayudarán a comprender mejor la fuerza repulsiva asociada con la llamada "energía oscura", la cual impulsa la aceleración de la expansión cósmica. De acuerdo con el científico mexicano, el experimento observacional permitirá medir “diez veces más espectros de galaxias que nunca. Estos espectros nos dan una tercera dimensión”. Es decir, en lugar de imágenes bidimensionales de galaxias, cuásares y otros objetos distantes, el instrumento será capaz de recolectar luz, o espectros, del cosmos de tal manera que “se convierte en una máquina del tiempo donde colocamos esos objetos en una línea de tiempo que llega tan lejos como hace 11 mil millones de años “, detalló.

Asimismo, la investigadora del Instituto de Física de la UNAM, Dra. Mariana Vargas-Magaña, dijo que este ambicioso proyecto revolucionará nuestra comprensión del Universo. Al ser el primer experimento de IV generación, “se espera que mejore en un orden de magnitud la precisión que tenemos sobre nuestras cotas a los parámetros de la energía oscura, es muy emocionante que finalmente inicie este experimento”.
Por otra parte, el Dr. Gustavo Niz, de la Universidad de Guanajuato, detalló que con DESI se tendrán cinco mil fibras ópticas manejadas por robots microscópicos, los cuales apuntarán tales fibras ópticas para recolectar información sobre el Universo. "Esto lo vamos a repetir por 5 años —todas las noches—, cada 20 minutos vamos a mover al telescopio para apuntar a objetos que previamente han sido seleccionados”, como galaxias muy brillantes (cercanas a la tierra), galaxias luminosas rojas, y la mayor parte de la muestra estará enfocada a galaxias con líneas de emisión, que son bastante tenues y se requiere un equipo muy potente para estudiarlas.

La Dra. Alma González, investigadora del programa Cátedras Conacyt en la Universidad de Guanajuato y actual co-coordinadora del grupo de estudio del bosque de Lyman-alfa en DESI, mencionó que “es un placer visualizar los espectros observados con DESI, para mí en particular, los de cuásares distantes donde se observa una serie de absorciones en el espectro, producidas por el hidrógeno neutro en el medio intergaláctico; así como empezar a realizar nuestros análisis en ellos.”

El análisis de los datos que se obtengan durante los cinco años de observación arrojará información fundamental sobre la energía oscura, que constituye aproximadamente el 68% del Universo, y aunque se mantiene como una incógnita para la comunidad científica, se sabe que acelera la expansión del Universo, comentó el Dr. Luis Ureña de la Universidad de Guanajuato.

DESI permitirá a los investigadores abordar con precisión no sólo la pregunta de ¿qué es la energía oscura?, sino también el grado con que la gravedad sigue las leyes de la teoría de Albert Einstein, conocidas como Relatividad General y que forman la base de nuestra comprensión del cosmos: “ha sido un largo viaje desde los primeros pasos que dimos hace una década para diseñar el censo de galaxias, luego para decidir qué objetos observar y ahora para tener los instrumentos para que podamos lograr esas metas científicas”, dijo el Dr. Jorge Cervantes, investigador del ININ, "Es muy emocionante ver dónde estamos hoy”, añadió.

Sin embargo, "no es solo el hardware del instrumento lo que permite alcanzar esa eficiencia y precisión, también es el software del instrumento, el sistema nervioso central de DESI y el cual, en parte, es un desarrollo tecnológico original de este proyecto y en el cual participaron decenas de investigadores y estudiantes y las computadoras", informó el Dr. Octavio Valenzuela, investigador del Instituto de Astronomía, quien es uno de los coordinadores del laboratorio de datos LAMOD-UNAM en colaboración con el ICN e IQ UNAM. Cabe mencionar que el Dr. Miguel Alcubierre, del ICN-UNAM, aclaró el LAMOD apoya las investigaciones tanto teóricas (simulaciones), como de prospección de inferencia con datos de la colaboración mexicana.

Es importante señalar que la participación mexicana en el DESI está conformada por alrededor de 30 colaboradoras y colaboradores, entre ellos: Axel de la Macorra y Mariana Vargas (Instituto de Física, UNAM); Octavio Valenzuela (Instituto Astronomía, UNAM); Miguel Alcubierre (Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM); Alejandro Avilés y Jorge Cervantes (Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares); Alma González, Gustavo Niz y Luis Ureña (Universidad de Guanajuato); y Tonatiuh Matos (Cinvestav).

Galería de imágenes DESI

Para acceder a la galería de fotografías e imágenes asociadas con El Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), las y los interesados pueden consultar el siguiente enlace: https://bit.ly/33OZe0g

Descripción de imágenes

  1. DESI. Logo del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).
    Crédito: DESI Collaboration

  2. Telescopio Mayall. Vista del telescopio Mayall donde está instalado el Instrumento de DESI, en el cerro Kitt en Arizona, Estados Unidos.
    Crédito: DESI Collaboration

  3. Instrumento DESI. Diseño del instrumento de DESI dentro del telescopio Mayall.
    Crédito: DESI Collaboration

  4. Domo. Vista interior del domo del telescopio Mayall
    Crédito: DESI Collaboration

  5. Telescopio Mayall. Vista del telescopio Mayall y el movimiento nocturno de la bóveda celeste.
    Crédito: DESI Collaboration

  6. Galaxia del Triángulo. Vista de la galaxia del Triángulo (M33) y su espectro a través del campo de visión, en color azul, del instrumento de DESI, mostrando los 5000 radios de acción de los robots mecánicos, y sus respectivas fibras ópticas que permiten adquirir 5000 espectros en una sola toma.
    Crédito: DESI collaboration and DESI Legacy Imaging Surveys.

  7. Andrómeda. El disco de la galaxia de Andrómeda (M31), el cual se extiende más de 3 grados proyectados en el cielo, es cubierto por un solo apuntado de DESI, el campo de visión es representado por la región circular en color verde. Los círculos pequeños dentro del campo de visión representan a cada una de las regiones accesibles a cada uno de los 5000 posicionadores robóticos para las fibras ópticas.

    En este apuntado los 5000 espectros capturados por DESI incluyen además de estrellas pertenecientes a Andrómeda, otras galaxias y cuásares más distantes. El recuadro ilustra el espectro de un cuásar emitido hace 11 mil millones de años.
    Crédito: DESI Collaboration and DESI Legacy Imaging Surveys)

  8. Andrómeda. El disco de la galaxia de Andrómeda (M31) obtenida por el DESI Legacy Imaging Surveys. Los datos de este censo son públicos, con un visualizador amigable en la dirección https://www.legacysurvey.org/viewer
    Crédito: DESI collaboration and DESI Legacy Imaging Surveys

  9. Blancos de DESI. Pequeño campo de visión dentro del DESI Legacy Imaging Surveys que muestra diferentes objetos de los cuales DESI obtendrá espectros.
    Crédito: DESI Collaboration and DESI Legacy Imaging Surveys

  10. Plano Focal. Foto de una pequeña sección del plano focal de DESI, mirando el novedoso sistema de robots posicionadores. Las fibras ópticas instaladas en los robots, son iluminadas desde su parte posterior con luz azul para esta imagen.
    Crédito: DESI Collaboration

Videos

  1. Navegando el DESI Legacy Survey)
    https://bit.ly/3wb0uXD o en carpeta. Viaje a través del DESI Legacy Imaging Surveys.
    Crédito: Michael Wilson/DESI Collaboration

  2. Robots de DESI. Movimiento de los robots de DESI en el plano focal durante su instalación y prueba. Cada robot tiene dos grados de libertad para moverse libremente y apuntar directamente hacia objetos predeterminados.
    Crédito: DESI Collaboration

    Video adicional en Youtube

  3. A 3D Journey Through 11 Billion Years
    https://bit.ly/3fqHnC0
    Crédito: David Kirkby/DESI collaboration

Reseña

Un viaje tridimensional como los que realiza un fotón de luz en DESI durante su observación, siguiendo la trayectoria de la luz por 11 mil millones de años hacia el pasado, desde las galaxias cercanas (amarillo), galaxias luminosas rojas (rojo), galaxias con líneas de emisión y cuásares (azul), estos últimos iluminan el tenue gas intergaláctico (líneas blancas). El volumen del Universo representado en el video se proyecta en una región del cielo más pequeña que la de una persona con el brazo extendido, en este apuntado se observaron 30 mil galaxias en cinco horas. DESI barrera un volumen más de mil veces mayor durante los siguientes 5 años.



Comunicado 215/2021
Coordinación de Comunicación
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