Mirant en la foscor per a entendre l’univers

Mirant en la foscor per a entendre l’univers

image_blancoTelescope

Des que l’ésser humà mira al cel, es pregunta per l’origen de la llum que en prové. La llum del sol, la llum de les estrelles, la llum de les galàxies més llunyanes. També es pregunta per l’origen de l’Univers en si mateix, i pel seu destí. D’acord amb la teoria de la relativitat general d’Einstein, la gravetat hauria de conduir a una desacceleració de l’expansió còsmica. Tanmateix, l’any 1998, dos equips d’astrònoms, Supernova Cosmology Project i High-Z Supernova Search Team, van anunciar una acceleració de l’expansió de l’univers. Aquest resultat tant sorprenent implica l’existència de l’anomenada energia fosca.

Conèixer la distribució de la matèria i l’energia fosca de l’Univers és, doncs, imprescindible per a entendre els mecanismes que en regulen l’expansió. La millor descripció de la distribució de la matèria fosca en l’univers actual ens l’està donant el projecte “Dark Energy Survey” (DES), que confirma que la matèria fosca i l’energia fosca formen la major part del cosmos. A més, ofereix una descripció d’alta precisió de la distribució d’energia i matèria fosca.

El DES és una col·laboració de més de 400 científics de 26 institucions en 7 països. Aquest projecte té com a objectiu recollir amb gran resolució dades de l’univers actual,  registrant la posició de centenars de milions de galàxies i detectant milers de supernoves. Gràcies a l’estudi d’aquestes dades, el projecte DES es proposa fer una fotografia de la distribució de matèria fosca en l’univers, amb l’objectiu d’entendre els mecanismes que regulen l’expansió de l’univers.

DES-year-one-mass-map-full_low

Mapa de la matèria fosca realitzada a partir de mesures de lent gravitacional de 26 milions de galàxies fetes pel DES. Imatge: Chihway Chang (KICP) & DES.

 

L’univers present i el passat

Després d’anys de mesures, recentment ha donat a conèixer els primers resultats obtinguts, que confirmen que l’univers actual està format per un 26% de matèria fosca i un 70% d’energia fosca. Tanmateix, el que és més destacable d’aquestes mesures és l’alta precisió amb què s’han realitzat, fet que ha permès construir un mapa de l’energia fosca de l’univers actual amb una gran resolució.

Els resultats aportats pel DES es complementen amb els que va aconseguir la missió espacial “Planck”, de l’Agència Espacial Europea (ESA). La missió “Planck” va fer un mapa de la radiació còsmica de fons de microones, fet que va permetre conèixer la distribució d’energia i matèria de l’univers primitiu amb gran precisió. La relació entre els resultats que va presentar “Planck” i els que presenta enguany el DES ens permet entendre la relació entre l’univers primitiu i l’actual, i per tant ens permet estudiar els mecanismes que regulen l’expansió de l’univers.

dcam_operating

La càmera DECam funcionant en plena nit dins del telescopi Blanco, mentre un observador mira el cel. Imatge: DES

 

Un ull en la foscor

Per tal d’aconseguir aquestes mesures tan exactes, el DES ha emprat un equipament experimental d’última generació. El principal instrument és la Dark Energy Camera (DECam), muntada en el telescopi Blanco en el “Cerro Tololo Inter-American Observatory” (CTIO), situat als Andes xilens. Amb una resolució de 570 megapíxels, aquesta és una de les càmeres astronòmiques més potents de l’actualitat, i és capaç de detectar imatges de galàxies que es troben a vuit mil milions d’anys llum de la terra. Durant cinc anys (2013-2018), la col·laboració DES està usant 525 nits d’observació per dur a terme un estudi ampli i profund del cel. Això permetrà enregistrar la informació de més de 300 milions de galàxies a milers de milions d’anys llum de la Terra . El mostreig es realitza utilitzant cinc filtres òptics per obtenir informació detallada sobre cada galàxia. Per ara, gràcies a l’anàlisi de les formes de 26 milions de galàxies llunyanes, els científics del projecte DES han pogut cartografiar directament els patrons de matèria fosca al llarg de milers de milions d’anys llum.

Una de les autores dels resultats presentats recentment és Judit Prat, estudiant de doctorat de l’IFAE. Prat afirma que gràcies a les mesures realitzades s’ha pogut “contribuir a entendre millor la relació que hi ha entre les galàxies i la matèria fosca, que és un element crucial per a fer aquesta anàlisi comsològica”.  Properament, el projecte DES ens podrà oferir més resultats sobre la matèria i l’energia fosca de l’univers. Per així, a poc a poc, aprendre a veure-hi en la foscor.

 

 

 

Leave a Comment

Your email address will not be published.

*