NOAO: Una Máquina de Mapeo y un Tesoro de Datos - El Rico Legado del Sondeo de Energía Oscura

NOAO: Una Máquina de Mapeo y un Tesoro de Datos - El Rico Legado del Sondeo de Energía Oscura (Dark Energy Survey – DES)

En la noche del 9 de enero de 2019, el telescopio V.M. Blanco de 4 metros en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO) de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF), en lo alto de las montañas de Chile, cerrará el obturador de la cámara en la imagen final del Sondeo de Energía Oscura (DES), un sondeo que ha mapeado 5,000 grados cuadrados de los cielos, casi una cuarta parte del cielo del sur.  Aunque el sondeo está finalizando, se espera que tanto la cámara utilizada como los datos obtenidos continúen produciendo abundantes nuevos descubrimientos.

Mapeando el Cielo para entender la Energía Oscura

El telescopio Blanco, que comenzó su operación en 1976, y la Cámara de Energía Oscura (DECam) construida específicamente para este fin, que se montó en el telescopio en el 2012, están explorando uno de los fenómenos más enigmáticos del Universo: la energía oscura. La energía oscura es la fuerza misteriosa que está acelerando la expansión del Universo.

En los últimos seis años, más de 400 científicos de DES de más de 25 instituciones han recopilado un tesoro de datos - 50 terabytes, que representa un mapa de casi mil millones de galaxias. Eso es un 5 seguido de 13 ceros de bytes! Ahora, esta colaboración internacional está dejando el telescopio para estudiar el mapa resultante, con el objetivo de explorar la naturaleza de la energía oscura midiendo, con alta precisión, la historia de 14 mil millones de años de expansión cósmica.

“Con la partida de DES, CTIO continúa haciendo un uso completo del instrumento construido para llevar a cabo el sondeo. DECam permanecerá instalado en el telescopio Blanco, y de acuerdo con el Dr. Tim Abbott, miembro del equipo DES y Científico del Telescopio Blanco, ‘la combinación de DECam-Blanco aún no tiene rival como la herramienta más poderosa del hemisferio sur para realizar inspecciones en todo el rango del espectro óptico y del infrarojo cercano. DECam es un instrumento de NOAO (Observatorio Nacional de Astronomía Óptica), disponible para todos los usuarios’ puntualizó.”

Una Máquina de Sondeo de Vanguardia

Con su gran campo de visión, DECam puede obtener imágenes de casi 3 grados cuadrados de cielo de una sola vez, un área equivalente a 16 lunas llenas. En otoño e invierno, cuando el cielo está dominado por nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, y la visión de DES del universo lejano está restringida, la comunidad científica de CTIO en los EE. UU. y en todo el mundo, utiliza DECam para explorar objetos de nuestro propio sistema planetario y también de los lejanos confines del Universo.

El Dr. Alistair Walker de CTIO, un miembro del equipo de DES y el Científico instrumentista de DECam, describió como equipando el telescopio Blanco con la cámara de energía oscura, este se transformaría en una máquina de inspección de última generación.

 “Se necesitaba DECam para llevar a cabo el DES, pero también se creó una nueva herramienta para el descubrimiento, desde el Sistema Solar hasta el Universo distante. Doce nuevas lunas de Júpiter fueron descubiertas recientemente con DECam, y la detección de galaxias distantes que forman estrellas en el Universo temprano, cuando el Universo era solo un pequeño porcentaje de su era actual, ha arrojado nuevas luces sobre el final de la edad oscura del cosmos.”

¡Descubrimientos en Abundancia!

Además de estos descubrimientos, DECam ha completado estudios sobre el plano de la Vía Láctea, que se arquea a gran altura desde Chile, así como de estrellas variables RR Lyrae en el halo de la Vía Láctea. Se han encontrado corrientes de estrellas despojadas de cúmulos, que sondean el campo gravitacional y la historia de la formación de nuestra Galaxia. Sondeos de nuestras galaxias vecinas, las Nubes de Magallanes, han descubierto galaxias enanas hasta ahora desconocidas.

DECam también se está utilizando en paralelo con los radiotelescopios para tratar de captar en el acto los enigmáticos Estallidos Veloces Rápidos de Radio, y descubrió la primera contraparte óptica de una fuente de ondas gravitacionales, la fusión de estrellas de neutrones GW170817. Los nuevos filtros de DECam ahora están facilitando estudios de banda estrecha de galaxias y la búsqueda de agujeros negros.

Datos Disponibles para Todos

A lo largo de las observaciones realizadas por DES y la amplia comunidad astronómica, CTIO ha mejorado el rendimiento del telescopio y el instrumento, haciéndolos lo más confiables y eficientes posible. Se han creado herramientas de software y se han perfeccionado los procesos de manejo de datos para que los datos de DECam se transmitan rápidamente a la sede de la NOAO en Tucson, AZ, donde se procesan y se hacen accesibles al mundo.

Si bien las imágenes originales de DECam están disponibles a través del Archivo de Ciencia de NOAO (NSA), recuperar cientos de terabytes de datos de imágenes y analizar todos los píxeles está más allá de la mayoría de nosotros. Para facilitar el reciclaje y la reutilización de los datos de DECam, también están disponibles los catálogos de mediciones realizadas a partir de las imágenes. Los astrónomos a menudo trabajan con catálogos en lugar de imágenes para hacer sus descubrimientos.

El primer catálogo público de datos de DES del año pasado contiene mediciones de 400 millones de galaxias y estrellas. El más completo Catálogo de Fuentes de NOAO, que informa las mediciones de todos los datos públicos de DECam, cataloga 3 mil millones de estrellas y galaxias medidas varias veces para un total de 30 mil millones de entradas hasta la fecha.

Un “Motor de Descubrimiento” para la Próxima Década

Aunque la recopilación de datos para el DES está concluyendo, y el Large Synoptic Survey Telescope (LSST), que mapeará todo el cielo y que actualmente se está construyendo en el Cerro Pachón en Chile, con importante financiamiento de la NSF, catalogará muchas más fuentes que el DES - 18.000 millones de fuentes del LSST se esperan para el primer año de operaciones -  el Director de CTIO, Steve Heathcote, prevé un futuro brillante para DECam.

“Gracias a su capacidad para trazar mapas de grandes áreas del cielo de manera eficiente y para emplear de manera flexible diversos filtros y cadencias, DECam seguirá siendo un ‘motor de descubrimiento’ de primera línea durante muchos años, una herramienta de vanguardia para programas especializados, estudios profundos y el seguimiento observacional de los propios descubrimientos de LSST.”

DECam fue construido para llevar a cabo el Proyecto de Sondeo de la Energía Oscura (DES) por la Colaboración DES, que es una colaboración internacional liderada por Fermilab de más de 400 científicos de más de 25 instituciones de todo el mundo. La colaboración ya ha producido alrededor de 200 trabajos académicos y hay mucho más por venir.

Los científicos del DES analizarán los resultados recientes en una sesión especial en la reunión de invierno de la American Astronomical Society en Seattle hoy, 8 de enero. El DES también organizará un evento interactivo de 2:30 a 3:30 p.m (hora del Pacífico de Estados Unidos) el miércoles 9 de enero en el stand de la NOAO en la sala principal de exposiciones de la reunión de AAS, con una conexión en vivo al observatorio en Chile mientras los científicos se preparan para la noche final de toma de datos.

El Proyecto DES está financiado por el DOE y la NSF, además de las agencias de financiamiento del Reino Unido, España y Brasil, y las contribuciones de las instituciones de colaboración.

El complejo CTIO es parte del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica de los Estados Unidos (NOAO), junto con el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO) en Tucson, Arizona. NOAO es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA), en virtud de un acuerdo de cooperación con la National Science Foundation (NSF). NSF es una agencia federal independiente creada por el Congreso en 1950 para promover el progreso de la ciencia. NSF apoya la investigación básica y a las personas para crear el conocimiento que transforme el futuro. CTIO, como parte del Observatorio AURA en Chile, opera en Chile bajo la ley chilena, a través de un Acuerdo con la Universidad de Chile y con los auspicios del Ministerio de Relaciones Exteriores de Chile.