Datos tomados desde Cerro Tololo cuestionan teorías sobre la energía oscura
Datos tomados desde Cerro Tololo cuestionan teorías sobre la energía oscura
Un equipo de astrónomos encontró evidencia en observaciones realizadas en Chile que sugieren que la energía oscura podría variar con el tiempo, lo que podría revolucionar la física actual
Un nuevo estudio innovador que utiliza los conjuntos de datos finales del Estudio de Energía Oscura (DES por sus siglas en inglés) sugiere posibles inconsistencias en el modelo estándar de la cosmología, conocido como ΛCDM. De confirmarse, estos hallazgos podrían alterar nuestra comprensión del Universo, ya que apuntan a que la energía oscura podría evolucionar en el tiempo. El estudio DES se llevó a cabo con la Cámara de Energía Oscura (DECam) de 570 megapíxeles, fabricada por el Departamento de Energía, y que se encuentra instalada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile, un Programa de NOIRLab de NSF.
Desde hace algún tiempo, el modelo ΛCDM (Lambda-CDM) ha sido la base de la cosmología moderna, que describe con éxito las estructuras a gran escala del Universo. En este modelo, se propone que el 95% del cosmos está compuesto por materia oscura (25%) y energía oscura (70%), ambas sustancias misteriosas cuya naturaleza sigue siendo desconocida. Sólo el 5% del Universo está formado por materia ordinaria.
Se cree que la energía oscura, representada por la constante cosmológica (Λ), impulsa la expansión acelerada del Universo, manteniendo una densidad de energía constante a lo largo del tiempo. Sin embargo, los nuevos resultados del Estudio de Energía Oscura (DES por sus siglas en inglés), apuntan a una desviación de esta suposición, sugiriendo que la energía oscura podría evolucionar con el tiempo. Estos análisis serán presentados hoy en un artículo científico que aparece en arXiv y en distintas charlas ofrecidas en la Cumbre Mundial de Física de la Sociedad Estadounidense de Física en Anaheim, California. Los hallazgos se alinean con estudios previos, que refuerzan su importancia.
El estudio DES es una colaboración internacional que incluye sobre 400 científicos de más de 25 instituciones, dirigidas por el Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi del Departamento de Energía de EE. UU. DES fue realizado con la Cámara de Energía Oscura (DECam, por sus siglas en inglés) de 570 megapíxeles que fue fabricada por el DOE, y que está instalada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros de NSF en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO, por sus siglas en inglés) en Chile, un Programa de NOIRLab de NSF. Al tomar datos durante 758 noches, los científicos de DES mapearon un área de casi una octava parte de todo el cielo. Para estudiar la materia oscura, el proyecto emplea múltiples técnicas de observación, incluyendo mediciones de supernovas, análisis de agrupaciones de galaxias y lentes gravitacionales débiles.
Dos mediciones clave del estudio DES —Oscilaciones Acústicas de Bariones (BAO), y mediciones de distancia de explosiones de estrellas, (supernovas de tipo Ia)— rastrean la historia de la expansión del Universo. BAO se refiere a una medida de escala cósmica estándar formada por las ondas sonoras en el Universo temprano, con peaks que abarcan aproximadamente 500 millones de años luz. Los astrónomos pueden medir estos peaks a lo largo de varios períodos de la historia cósmica para ver cómo la energía oscura ha estirado la escala a lo largo del tiempo.
Santiago Ávila, del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) de España, y responsable del análisis de BAO en DES, afirma: “Al analizar 16 millones de galaxias, DES descubrió que la escala BAO medida es en realidad un 4% más pequeña de lo previsto por el modelo ΛCDM”.
Las supernovas de tipo Ia sirven como “candelas estándar”, lo que significa que tienen un brillo intrínseco conocido. Por lo tanto, su brillo aparente, combinado con la información sobre sus galaxias anfitrionas, permite a los científicos hacer cálculos precisos de distancia. En 2024, DES publicó el más extenso y detallado conjunto de datos de supernovas hasta la fecha, proporcionando mediciones muy precisas de las distancias cósmicas. Estos nuevos hallazgos de los datos combinados de supernovas y BAO confirman de forma independiente las anomalías observadas en los datos de las supernovas de 2024.
Al integrar las mediciones del estudio DES con los datos del fondo cósmico de microondas, los investigadores dedujeron las propiedades de la energía oscura, y los resultados sugieren que posee una naturaleza que evoluciona con el tiempo. De confirmarse, esto implicaría que la energía oscura, la constante cosmológica, no es del todo constante, sino un fenómeno dinámico que requiere un nuevo marco teórico.
“Este resultado es intrigante porque apunta a una física más allá del modelo estándar de la cosmología”, afirma Juan Mena-Fernández, del Laboratorio de Física Subatómica y Cosmología de Grenoble (Francia). “Si más datos respaldan estos hallazgos, podríamos estar al borde de una revolución científica”.
Si bien los resultados actuales aún no son definitivos, los próximos análisis que incorporen estudios adicionales, como el agrupamiento de galaxias y lentes gravitacionales débiles, podrían reforzar estas pruebas. De otros proyectos cosmológicos importantes, como el Estudio del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés), han surgido tendencias similares, lo que ha aumentado la expectación en la comunidad científica [1].
“Estos resultados representan años de trabajo colaborativo para extraer conocimientos cosmológicos de los datos de DES. Todavía queda mucho por aprender, y será emocionante ver cómo evoluciona nuestra comprensión a medida que se disponga de nuevas mediciones”, afirma Jessie Muir, de la Universidad de Cincinnati.
El análisis final del estudio DES, previsto para finales de este año, incorporará nuevos estudios cosmológicos para contrastar los resultados y precisar las limitaciones de la energía oscura. La comunidad científica espera con impaciencia estos resultados, ya que podrían allanar el camino para un cambio de paradigma en la cosmología.
Notas
[1] Este comunicado de prensa describe el análisis de la Colaboración DESI de los tres primeros años de datos recopilados por el estudio, que también encontró indicios de una energía oscura que evoluciona con el tiempo.
Más Información
Estos resultados fueron presentados por la Colaboración DESI.
Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros
El Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO, por sus siglas en inglés) en Chile, un Programa de NOIRLab de NSF. El telescopio Blanco alberga la Cámara de Energía Oscura (DECam, por sus siglas en inglés) de 570 megapíxeles, que fue fabricada por el Departamento de Energía que lleva a cabo el estudio DES.
Créditos:
CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Horálek (Institute of Physics in Opava)
Telescopio de 4 metros Víctor M. Blanco con DECam
La Camara de Energía Oscura (DECam) está montada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros, en el Observatorio Inter-Americano de Cerro Tololo (CTIO) en el área centro-norte de Chile. La construcción del telescopio comenzó en 1969 con la fundición del espejo primario. El montaje en la cima de Cerro Tololo finalizó en 1974. Una vez que finalizó la construcción se convirtió en el tercer telescopio más grande en el mundo, detrás del telescopio Hale de 200” en el Observatorio Palomar en California, y del BTA-6, ubicado al Sur de Rusia, y el más grande en el Hemisferio Sur (un título que sostuvo por 22 años). Posteriormente fue renombrado en 1995 en honor a Víctor M. Blanco, astrónomo puertorriqueño y ex director de CTIO.
Créditos:
CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA/R. Hahn (Fermi National Accelerator Laboratory)
VIDEOS
Una noche con el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros
Una noche dentro de la cúpula del Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros.
Créditos:
CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/D. Munizaga
Sobrevuelo de dron en Cerro Tololo
Este breve video muestra imágenes de un dron sobrevolando el Observatorio Interamericano Cerro Tololo. Se puede ver el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros y varios telescopios SMARTS, entre otros.
Créditos:
CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/T. Puzia (PUC)
Fuente: NOIRLab de NSF, el centro de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos para la astronomía óptica-infrarroja terrestre
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