Publican el mayor mapa de la materia oscura del Universo
Científicos del proyecto Dark Energy Survey (DES) publican el primero de una serie de mapas de la materia oscura del Universo. El IFAE participa en el estudio y en el diseño y construcción de la instrumentación. El análisis ayuda a entender el papel que juega la materia oscura en la formación de las galaxias.
“Para construir este mapa se han medido distorsiones prácticamente imperceptibles en la forma de más de 1 millones de galaxias” indica Vinu Vikram (Argonne National Laboratory, Chicago), investigador principal del estudio. “Hemos conseguido datos muy exactos gracias a la gran sensibilidad de la Cámara de Energía Oscura (DECam de sus siglas en inglés)”.
La Dark Energy Camera (DECam), una cámara de 570 megapíxeles capaz de observar galaxias a 9 mil millones de años luz de distancia, es el instrumento que se ha utilizado para realizar este trabajo. Situada en el Observatorio Inter-Americano de Cerro Tololo en Chile, DECam es el instrumento principal del proyecto DES y está especialmente diseñada para medir la forma de las galaxias con una precisión sin precedentes.
La contribución española al proyecto
El Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), en la UAB, participa en el proyecto DES desde su inicio. En la fase construcción, IFAE, en colaboración con ICE (IEEC-CSIC) y CIEMAT, diseñó y construyó la mayor parte de la electrónica de lectura de DECam. Además, dos investigadores de IFAE han trabajado en la medida de las distancias a las galaxias incluidas en el estudio.
Carles Sánchez, investigador de DES en IFAE, explica que “No sólo es fundamental medir la distancia a las galaxias que observamos, sino también entender con detalle la precisión de estas medidas, de cara a su uso en el estudio de la naturaleza de la energía oscura”.
“Con los nuevos mapas que estamos produciendo seremos capaces de estudiar la evolución en el tiempo de la distribución de materia oscura en el Universo, lo cual nos proporcionará valiosas pistas sobre las propiedades de la energía oscura”, indica Christopher Bonnett, investigador de DES en IFAE.
El proyecto del Dark Energy Survey es una colaboración de más de 300 científicos de 25 instituciones en 6 países. IFAE, ICE (IEEC-CSIC) y CIEMAT representan la colaboración española en el proyecto.
Filamentos de materia oscura
Los mapas de materia oscura se basan en las primeras observaciones de DES y cubren solo un 3% del área del cielo que pretende analizar el proyecto en los próximos 5 años. A medida que se vaya extendiendo el área estudiada, los investigadores podrán ir comprobando las teorías cosmológicas actuales a base de comparar la distribución de materia visible con la de materia oscura.
La teoría indica que, como hay mucha más materia oscura que visible, las galaxias se formarían donde hay más concentración de materia oscura y por tanto más fuerza de gravedad. Hasta ahora los resultados de DES respaldan esta afirmación. Los mapas muestran, por un lado, largos filamentos de materia oscura a lo largo de cuales se concentran la mayoría de galaxias y cúmulos de galaxias, y por otro, zonas vacías de materia oscura donde prácticamente no hay galaxias.
La materia oscura, la sustancia desconocida que constituye el 75% de la materia del Universo, es invisible incluso para los instrumentos astronómicos más sensibles porque no emite ni absorbe luz. Pero los efectos de la materia oscura sí se pueden observar usando técnicas basadas en lentes gravitacionales. La luz que nos llega de las galaxias más lejanas se curva a causa de la fuerza de gravedad creada por la materia oscura que encuentra por el camino. Esa es la técnica usada en DES, cuyo objetivo último es entender la naturaleza de la misteriosa energía oscura, que representa el 70% del contenido de masa y energía del Universo y es responsable de su expansión acelerada.
IFAE es un consorcio entre la Generalitat de Catalunya y la Universitat Autònoma de Barcelona y es uno de los centros del Programa CERCA de la Generalitat de Catalunya. Desde 2012 cuenta con la acreditación de Centro de Excelencia Severo Ochoa.
Más información:
Enlace a los mapas:
http://deswl.github.io/page1/vikram_paper/Dark Matter Map IV.jpg
http://deswl.github.io/page1/vikram_paper/vikram_paper.html
Página web del proyecto:
http://www.darkenergysurvey.org/
Paper: Wide-Field Lensing Mass Maps from DES Science Verification Data
http://arxiv.org/pdf/1504.03002.pdf
Pie de foto:
Este es el primer mapa del proyecto Dark Energy Survey y muestra la distribución de materia oscura en un área del cielo. La escala de color representa la densidad de materia oscura: las áreas rojas y amarillas son más densas, las azules están prácticamente vacías. Las galaxias y cúmulos de galaxias se muestran como puntos grises en el mapa: cuanto más grandes son, mayores son los cúmulos de galaxias. La materia oscura se distribuye en forma de largos filamentos, siguiendo la distribución que vemos de las galaxias. Este mapa cubre un 3% del área que DES estudiará en los próximos 5 años.