CON IMÁGENES DE TOLOLO Y OBSERVATORIO EN USA ELABORAN MAPA CON MIL MILLONES DE GALAXIAS

Un grupo de galaxias apodado el Septeto de Copeland, en la constelación de Leo. Los astrónomos que utilizaron imágenes del Observatorio Nacional Kitt Peak y el Observatorio Cerro Tololo han creado el mapa más grande del cielo, que comprende más de mil millones de galaxias. La publicación de los datos finales de las ambiciosas encuestas de imágenes legadas DESI prepara el escenario para una encuesta innovadora de 5 años con el Instrumento espectroscópico de energía oscura (DESI), que tiene como objetivo proporcionar nuevos conocimientos sobre la naturaleza de la energía oscura. Créditos: Encuestas de imágenes heredadas DESI / LBNL / DOE & KPNO / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA (VER VIDEO)

Utilizando imágenes obtenidas en Cerro Tololo y en el Observatorio Nacional de Kitt Peak de Estados Unidos, astrónomos elaboraron el mapa más grande del cielo, que comprende mil millones de galaxias. El noveno y último set de datos de la ambiciosa investigación DESI Legacy Imaging Survey prepara el escenario para una investigación de cinco años del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI por sus siglas en inglés), que tiene como objetivo proporcionar nuevos conocimientos sobre la naturaleza de la energía oscura. El mapa se publicó hoy en la reunión de enero del 2021 de la Sociedad Astronómica Estadounidense.

Por milenios, los seres humanos hemos usado mapas para entender y navegar nuestro mundo y ponernos en contexto: confiamos en los mapas para saber dónde estamos, de dónde venimos y adónde vamos. Los mapas astronómicos continúan con esta tradición a gran escala. Ellos nos ubican dentro del cosmos y cuentan la historia y destino del Universo: que se va a expandir para siempre, y que esta  expansión actualmente se está acelerando debido a una cantidad desconocida llamada energía oscura. Los mapas astronómicos nos pueden ayudar a explicar qué es esta energía oscura y por qué existe.

Aprovechar esa posibilidad requiere un mapa sin precedentes, uno que trace galaxias débiles de manera más uniforme y sobre un área de cielo más grande que nunca. Para enfrentar ese desafío, los astrónomos han creado un nuevo mapa bidimensional del cielo que es el más grande jamás realizado en términos de cobertura del cielo, sensibilidad y el número total de galaxias mapeadas.

Los astrónomos seleccionarán decenas de millones de galaxias de entre más de mil millones de galaxias en el mapa, para luego estudiarlas con el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), con el fin de construir el mapa 3D más grande que jamás se haya realizado. Los resultados de la investigación DESI, que serán llevados a cabo por el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), un programa de AURA y NOIRLab de NSF, proveerá de nuevos conocimientos sobre la naturaleza de la energía oscura.

El nuevo mapa es el resultado del DESI Legacy Imaging Survey , un ambicioso esfuerzo de 6 años que involucró 1.405 noches de observación en tres telescopios, años de datos de un telescopio espacial, 150 observadores y 50 otros científicos de alrededor del mundo, 1 petabyte de datos (1.000 trillones de bytes) y 100 millones de horas de procesamiento en uno de los computadores más poderosos del mundo. Las imágenes fueron tomadas en KPNO y en Cerro Tololo (CTIO), también un programa de Observatorio AURA y NOIRLab, y complementado con imágenes desde la misión Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA. Los datos fueron reducidos en el Berkeley Lab’s National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC).

El mapa cubre la mitad del cielo y digitalmente se extiende por más de 10 billones de pixeles, el equivalente a un mosaico de 833.000 fotos de alta resolución tomadas con un teléfono inteligente, y es una de las investigaciones más uniformes y profundas del cielo que jamás se haya realizado. “Este es el mapa más grande en casi cualquier medida”, señala David Schlegel, co-científico del proyecto DESI, que además co-lideró el proyecto de imágenes. Schlegel es un astrofísico del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) del Departamento de Energía de Estados Unidos, la institución líder para la colaboración internacional de DESI.

Arjun Dey, científico del proyecto DESI para NOIRLab, co-dirigió dos de los tres estudios de imágenes, trabajando como científico líder para el Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) observado por la cámara Mosaic3 en el telescopio Nicholas U. Mayall de 4 metros en KPNO, Arizona, y como científico co-líder con Schlegel para el Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS) en DECam en el telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros, en CTIO, Chile.

El tercer estudio corresponde al Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) observado por la cámara 90Prime camera en el Telescopio Bok de 2,3 metros, que pertenece y es operado por la Universidad de Arizona y que se encuentra en KPNO.

El esfuerzo colectivo de los tres estudios, de acuerdo a Dey, “fue uno de los más uniformes y uno de los estudios más profundos del cielo que se hayan hecho. Fue realmente emocionante participar en él”.

La colaboración de DESI, escogerá 35 millones de galaxias y 2,4 millones de cuásares —algunos tan lejanos como 12 mil millones de años luz— como objetivos para el estudio de DESI. Con más de cinco años de operaciones, DESI creará un mapa gigante en 3D del Universo midiendo las distancias de las galaxias y la velocidad en que estas se alejan de nosotros. Para realizar estas mediciones, DESI observará las huellas digitales de las galaxias a través de su espectro: es decir, la luz de galaxias individuales será dispersada en finas bandas de colores.

Capturar los espectros de tantas galaxias con tanta rapidez requiere un alto grado de automatización. DESI —que está equipado con una serie de 5.000 robots automatizados giratorios, cada uno provisto de un cable delgado de fibra óptica que apunta a galaxias individuales—, está diseñado para medir el espectro de 5.000 galaxias a la vez. En última instancia, los resultados proporcionarán nuevos conocimientos sobre la misteriosa energía oscura que impulsa la expansión acelerada del Universo.

La búsqueda para entender la naturaleza de la energía oscura ha generado grandes oportunidades de descubrimiento en otras áreas de la astronomía. El Director del Centro Comunitario de Ciencias de Datos de NOIRLab, Adam Bolton, explicó: “Para resolver alguno de los grandes misterios en la física fundamental actual, nos vemos impulsados a crear enormes bases de datos digitales de  estrellas y galaxias, que nos permitirá obtener un enfoque nuevo en minería de datos para realizar descubrimientos astronómicos”.

Con la finalización del DESI Legacy Imaging Survey, todos los datos se han entregado a la comunidad científica y al público. Esta publicación final de datos, conocida como Publicación de datos 9, ha sido precedida por otras ocho publicaciones de datos intermedios.

NOIRLab alojará todos estos datos en el Archivo de Datos Astronómicos, desde las imágenes originales tomadas con los telescopios hasta los catálogos que reportan las posiciones y otras propiedades de las estrellas y galaxias. Astro Data Lab también incluye los catálogos como bases de datos para que los astrónomos puedan utilizar las herramientas y servicios de Astro Data Lab, y compararlos con otros set de datos, brindando más oportunidades de descubrimientos. Además, Astro Data Lab proporciona a los astrónomos ejemplos de aplicaciones científicas y tutoriales para ayudarlos con su investigación. Los datos del DESI Legacy Imaging Surveys ya se han usado para muchos otros proyectos de investigación, incluidos los esfuerzos de ciencia ciudadana que utilizan la “sabiduría de las masas”.

FUENTE: NOIR Lab

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