Comienza el Dark Energy Survey

El pasado 31 de Agosto comenzó la andadura del Dark Energy Survey (DES). En realidad ya había comenzado a través del desarrollo de la cámara, las diferentes medidas para calibrarla y las pruebas necesarias para hacer que lo que se estaba desarrollando fuera realmente útil para la ciencia y no simplemente algo que tomara fotos bonitas del cielo.

El DES pretende escudriñar el universo observable con la Dark Energy Camera (DECam) o cámara de energía oscura. Esta cámara está instalada en el telescopio Blanco en Chile (Chile es un sitio fantástico para las observaciones Astronómicas y Astrofísicas) y durante alrededor de 100 noches cada año durante 5 años hará observaciones de millones de galaxias y miles de supernovas para averiguar si la luz, que partió su viaje hace miles de millones de años, nos da información sobre por qué el universo se está expandiendo de manera acelerada. El objetivo final es determinar, a partir de las medidas de la luz capturada por la DECam, si la expansión acelerada del Universo se debe a la misteriosa energía oscura, lo cual nos ayudaría a entender qué es realmente, o si es necesario cambiar nuestros conceptos sobre la gravedad.

La DECam está diseñada para tomar medidas del universo observable, que en pocas palabras es la parte del universo que podemos “ver” desde la tierra. Al utilizar el verbo “ver”, no me refiero a todo aquello que vemos cuando miramos al cielo nocturno, sino a todo aquello que podemos observar cuando la luz de un objeto estelar llega a alguno de los detectores y cámaras que somos capaces de desarrollar los seres humanos. El que un detector sea muy sensible, no quiere decir que podamos observar todo lo que existe en el universo, ya que la luz tiene que haber tenido tiempo de llegar desde un punto remoto en el universo hasta nosotros y, como todos sabemos, la luz viaja a una velocidad constante y finita (300.000 km/s).

La DECam es una cámara fotográfica que en concepto es como las que prácticamente todos tenemos, sin embargo está preparada para la detección de objetos pequeños y/o distantes cuya luz ha estado viajando durante muchos años en un universo en expansión y por lo tanto está desplazada al rojo. Al desplazarse al rojo, la luz deja de estar en el rango de longitudes de onda del visible, que es el que captamos con nuestras cámaras y se desplaza a longitudes de onda más largas en el rojo o en infrarrojo. La DECam contiene unos 62 detectores, que en conjunto hacen que la cámara tenga alrededor de 500 Megapíxeles (a ver cuando Apple o Samsung se animan y ponen una cámara de estas en sus teléfonos) sensibles a estas longitudes de onda desplazadas al rojo.

El objetivo del DES es averiguar si el universo se está expandiendo de forma acelerada, es decir, si las galaxias que se están alejando de nosotros lo están haciendo de manera acelerada y no con una velocidad constante. En 1998 observaciones de supernovas del tipo Ia indicaron que el universo se estaba expandiendo de forma acelerada, lo cual llevó a los científicos que realizaron estas observaciones a ganar el premio Nobel de Física en 2011.

Uno de los modelos más aceptados que intentan explicar esta expansión acelerada del universo es el que postula la existencia de una energía oscura, que es una forma de energía que llena todo el espacio y que se cree que forma el 68% del universo (el 32% restante lo forman la materia oscura con un 27% y la materia ordinaria de la que todos estamos hechos con un 5%). Actualmente se cree que la energía oscura podría ser de dos formas, una energía constante que llena el espacio de manera homogénea o un campo escalar cuya densidad de energía varía en el tiempo y en el espacio.

El DES pretende determinar si la expansión acelerada del universo se debe a la energía oscura. Si los resultados del DES fueran negativos, habría que replantearse nuestros conceptos sobre la gravedad y el universo. Por suerte, aunque Newton y Einstein no estén ya entre nosotros, tenemos muchos jóvenes físicos que perfectamente pueden suplir la ausencia de estos dos genios.

¡Mucha suerte al equipo del Dark Energy Survey!

Referencias:

http://darkenergydetectives.org/2013/09/03/360000-minutes-how-do-you-measure-the-sky/

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Kick-off for the Dark Energy Survey

Last 31st of August, the Dark Energy Survey (DES) kicked off. Actually it had already started before through the development of the camera, the different calibration measures and the necessary tests to make that what was being developed was useful for science and not another camera to take beautiful pictures of the sky.

DES aims at scanning the observable universe with the Dark Energy Camera (DECam). This camera is installed in the Blanco telescope in Chile (Chile is a fantastic place to do Astronomy and Astrophysics) and for about 100 nights every year during the next five years will carry out observations of millions of galaxies and thousands of supernovae to find out if the light, that started its travel towards us thousands of millions of years ago, gives us information about why the universe is expanding at an accelerated rate. The final objective is to determine, from the measure of the light gathered by the DECam, if the accelerated expansion of the universe is because of the mysterious dark energy, what would help us to understand it, or if it is necessary to change our concepts about gravity.

The DECam is designed to make measures of the observable universe, which, in few words, is the universe we can ‘see’ from the earth. When I use the verb ‘to see’, I don’t mean everything we can see when we look at the night sky, but everything we can observe when the light from a stellar object reaches the cameras and detectors the human beings are able to develop. The fact that a detector is very sensitive doesn’t mean that it can observe everything that exists in the universe because the light requires time to reach us from a remote point in the universe, and, as everybody knows, light travels at a constant and finite speed (300.000 km/s)

The DECam is a photographic camera that, in concept, is similar to the ones that we all have. However it is prepared for the detection of tiny and/or distant objects whose light has been travelling for several years in an expanding universe and, because of it, it is redshifted. When the light is redshifted, the light is not in the visible range of the electromagnetic spectrum, which is the one that we can see with our cameras, and it is shifted towards longer wavelengths in the red or infrared part of the spectrum. The DECam is made of about 62 detectors, which in total make about 500 Megapixels (let’s see when Apple or Samsung install one of this cameras in their mobile phones) that are sensitive to these redshifted wavelengths.

The objective of DES is to find out whether the Universe is expanding at an accelerated rate, or in other words, to determine if the galaxies that are moving away from us are doing it at accelerated rate instead of at a constant speed. In 1998, observations of type Ia supernovae indicated that the universe is expanding in an accelerated manner, what led to the scientists who conducted these observations to win the Nobel Price in Physics in 2011.

One of the widest accepted models explaining the accelerated expansion of the Universe is the one that postulates the existence of a dark energy which is a form of energy that permeates all the space and that it is thought that make up about the 68% of the universe (the remaining 32% is completed by the dark matter with a 27% and ordinary matter we are made of with a 5%). Currently it is thought that dark matter could be of two forms, a constant energy that fills the space homogeneously or scalar field whose density varies in space and time.

DES aims at finding out whether the accelerated expansion of the universe is because of dark matter. It DES’s results were negative, we should think about our concepts of gravity and the universe. Luckily, although Newton and Einstein are not longer between us, there are lots of Young physicists that can perfectly replace the absence of these two geniuses.

Good luck to the Dark Energy Survey team!

References:

http://darkenergydetectives.org/2013/09/03/360000-minutes-how-do-you-measure-the-sky/