Más de mil millones de galaxias brillan en un colosal mapa del cielo

 

Esta es una imagen centrada en un cúmulo de galaxias relativamente cercano denominado Abell 3158; la luz de estas galaxias tenía un desplazamiento al rojo de 0.059, lo que significa que le tomó aproximadamente 825 millones de años en llegar a la Tierra. La imagen forma parte de los estudios DESI Legacy Imaging Surveys, un estudio colosal de seis años de duración que abarcó casi la mitad del cielo. Créditos: DESI Legacy Imaging Survey/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA; Image processing: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab, Jen Miller, M. Zamani & D. de Martin (NSF’s NOIRLab)

El mapa bidimensional más grande del cielo hasta la fecha se ha hecho mucho más grande con la décima publicación de datos de los estudios DESI Legacy Imaging Surveys: un estudio de seis años que abarca casi la mitad del cielo. Esta nueva entrega de datos añade una mayor cobertura tanto del cielo como de las longitudes de onda a los estudios existentes realizados con los datos de los telescopios de NOIRLab de NSF en el Observatorio Nacional Kitt Peak (Arizona) y en Cerro Tololo (Chile).

El Universo está repleto de galaxias, cada una de ellas rebosante de miles de millones de estrellas. Si bien todas las galaxias brillan con gran intensidad, muchas están cubiertas de polvo, mientras que otras se encuentran tan lejos que, para los observadores de la Tierra, parecen sólo unas tenues manchas en el cielo. La creación de mapas completos de las galaxias más tenues y distantes, permite a los astrónomos estudiar mejor la estructura del Universo y revelar las misteriosas propiedades de la materia oscura y la energía oscura. Así, el mapa más grande hasta la fecha acaba de crecer mucho más, con la décima publicación de los datos del estudio Legacy Imaging Survey del Instrumento Espectroscópico para el Estudio de la Energía Oscura (DESI por sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de EE.UU (DOE por sus siglas en inglés).

Este estudio expande los datos incluidos en dos estudios anteriores: el Dark Energy Camera (DECam) Legacy Survey y el Beijing-Arizona Sky Survey. Juntos, estos tres estudios tomaron imágenes de 14.000 grados cuadrados del cielo visible del hemisferio norte utilizando los telescopios del Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO) y de Cerro Tololo (CTIO) en Chile, ambos de NOIRLab de NSF.

Este ambicioso trabajo de seis años involucró a tres telescopios, un petabyte (1.000 billones de bytes) de datos y 100 millones de horas de CPU en uno de los computadores más poderosos del mundo localizado en el Centro Nacional de Computación Científica de Investigación de Energía del DOE de EE.UU. 

Este esfuerzo culminó con la producción del mapa bidimensional más grande del cielo jamás creado hasta la fecha. Con las observaciones colectivas de la cámara Mosaic-3 instalada en el Telescopio de 4 metros Nicholas U. Mayall y la cámara 90Prime en el Telescopio Bok de 2,3 metros de la Universidad de Arizona (ambas situadas en Kitt Peak), así como la Cámara de Energía Oscura (DECam por sus siglas en inglés) –construida por el DOE– que se encuentra en el Telescopio de 4 metros Víctor M. Blanco en Cerro Tololo, Chile.

Uno de los principales objetivos de este mapa es identificar alrededor de 40 millones de galaxias para el Estudio Espectroscópico de cinco años de DESI, cuyo objetivo es comprender la energía oscura al estudiar la historia de la expansión del Universo de los últimos 12 mil millones de años. El proyecto DESI ha seleccionado sus galaxias objetivos y el estudio espectroscópico ya se encuentra en marcha. Sin embargo, el equipo pretende en lo posible crear el mapa más completo del cielo, por lo que se han añadido más imágenes y procesos mejorados a los Legacy Surveys para incluir los datos faltantes.

En particular, la décima entrega de datos se centra en la integración de nuevas imágenes de DECam del cielo extragaláctico austral, especialmente en áreas alejadas del disco de la Vía Láctea, que son ideales para observar el cosmos en grandes distancias.

Con la adición de las imágenes del cielo austral en la nueva entrega de datos, los Legacy Surveys se han expandido a más de 20.000 grados cuadrados (casi la mitad del cielo). Además, esta nueva publicación incluye imágenes del cielo tomadas con un filtro de color adicional, capaz de muestrear la luz infrarroja justo más roja de lo que puede ver el ojo humano. Esta adición al área cubierta del mapa y a la cobertura de longitud onda hará que los datos sean útiles para un mayor número de científicos. 

“Los datos en el infrarrojo cercano que se incorporaron al Legacy Survey nos permitirá calcular mejor los desplazamientos al rojo de las galaxias distantes, es decir, el tiempo que tardó la luz de esas galaxias en llegar a la Tierra”, explicó Alfredo Zenteno, astrónomo de NOIRLab de NSF.

“Esto es esencial para los estudios en longitudes de onda de radio y rayos X que necesitan una visión ‘óptica’ completa para identificar el origen de la emisión, como los cúmulos de galaxias y los agujeros negros activos supermasivos”, indicó Mara Salvato, investigadora del Instituto Max Plack de Física Extraterrestre (MPE por sus siglas en inglés) y portavoz del Estudio eROSITA de DECam (DeROSITAS). 

La mayor parte de estas observaciones adicionales de DECam proceden del equipo DeROSITAS, que incluye científicos de NOIRLab de NSF, la Universidad de La Serena, el MPE y la Universidad Ludwig Maximilians en Múnich (Alemania); el Estudio de la Exploración del Volumen Local de DECam; y el último año (sexto) del Estudio de Energía Oscura. El equipo también indagó en el archivo de datos de NOIRLab de NSF para utilizar cualquier dato público del cielo existente o que estuviese en proceso de recolección por parte de otros investigadores.

Pero no sólo los científicos se benefician del creciente archivo de datos astronómicos que vienen de los Legacy Surveys, además, los datos de acceso público permiten que los aficionados de la astronomía –y quienes tengan curiosidad– exploren digitalmente el Universo que nos rodea.

“Cualquiera puede utilizar los datos del estudio para explorar el cielo y hacer descubrimientos”, indicó Arjun Dey, astrónomo de NOIRLab de NSF. “En mi opinión, es esta facilidad de acceso lo que hace que este estudio tenga un gran impacto. Esperamos que en unos años más los Legacy Surveys tengan el mapa más completo de todo el cielo y entreguen un tesoro a los científicos para la posteridad”.

Fuente: NASANET