Un estudio del cielo ha redefinido la escala de la cosmología moderna

El Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura, o DESI, ha completado el estudio más detallado del universo jamás realizado, produciendo un mapa construido a partir de más de 47 millones de galaxias y cuásares. La campaña de cinco años, realizada desde el Observatorio Nacional de Kitt Peak en Arizona, originalmente esperaba recopilar datos de 34 millones de objetos. En cambio, DESI superó ampliamente ese objetivo, proporcionando a los investigadores un conjunto de datos que amplía los mapas cósmicos a gran escala anteriores en casi un orden de magnitud.

Esa escala es la historia. Según el científico del proyecto David Schlegel, los mapas anteriores del cosmos incluían en total unos 5 millones de galaxias. El estudio completado por DESI va mucho más allá de eso, ofreciendo una imagen mucho más densa de cómo se distribuye la materia en el espacio y el tiempo. En la cosmología moderna, esas comparaciones importan porque la distribución de las galaxias es una de las principales herramientas que los científicos utilizan para poner a prueba los modelos de cómo ha evolucionado el universo.

Por qué importa el mapa

El trabajo de DESI no es solo un ejercicio de catalogación récord. El nuevo mapa podría ayudar a los investigadores a estudiar uno de los hallazgos recientes más inquietantes de la física: el aparente debilitamiento de la energía oscura. La energía oscura es la etiqueta que se usa para el motor desconocido de la expansión acelerada del universo. Si su fuerza está cambiando de maneras que la teoría actual no espera, entonces el modelo estándar de la cosmología podría necesitar una revisión seria.

Un estudio tan grande da a los científicos más margen para probar esa posibilidad. Al comparar cómo se distribuyeron las galaxias en distintas épocas de la historia cósmica, los investigadores pueden buscar patrones en el crecimiento de la estructura y en la tasa de expansión. Más objetos significan más poder estadístico y una mejor oportunidad de separar las señales reales del ruido. Por eso DESI llega no solo como un triunfo técnico, sino como un instrumento crítico en una disputa teórica más profunda.

También destaca la enorme sensibilidad del proyecto. Según el informe, algunas de las galaxias más tenues incluidas en el estudio se observaron con solo entre 100 y 200 fotones. Ese detalle muestra hasta qué punto la astronomía moderna está avanzando hacia los bordes más débiles del universo observable. La eficiencia de DESI, que le permitió superar su objetivo original, es parte de la razón por la que el mapa final se ha convertido en un hito tan importante.

El estudio está completo, pero la ciencia sigue desarrollándose

Aunque el estudio principal de DESI ha terminado, los datos tardarán otro año en analizarse antes de estar plenamente disponibles para los investigadores. La colaboración también planea seguir recopilando datos durante al menos otros dos años y medio. Hay esperanzas de que el instrumento pueda mejorarse y seguir operando hasta la década de 2030.

Esa continuidad importa porque el estudio actual ya cubre 14.000 grados cuadrados del cielo, y el equipo espera ampliar esa cifra a 17.000 grados cuadrados. Como referencia, el cielo completo abarca más de 41.000 grados cuadrados, pero no toda esa superficie es práctica para observar de la misma manera porque los objetos brillantes cercanos, incluida la Vía Láctea, interfieren con una medición clara. Aun así, DESI ya ha alcanzado una escala que redefine cómo se ve un mapa de precisión del universo.

Schlegel describió un patrón de largo plazo en astronomía en el que los mapas crecen aproximadamente 10 veces cada década. Si ese ritmo continuara, sugirió, los astrónomos podrían mapear todas las galaxias observables dentro de 10.000 millones de años luz para 2061. Se trata de una proyección aspiracional y no de una promesa, pero muestra cómo DESI encaja en una tendencia más amplia: la cosmología se está convirtiendo en una ciencia de datos extraordinariamente rápida.

Un hito con implicaciones más allá de los titulares astronómicos

Los grandes estudios del cielo pueden sonar abstractos, pero sus consecuencias para la física son concretas. Los mejores mapas afinan las mediciones de la estructura cósmica, lo que a su vez pone límites a las teorías sobre la energía oscura, la gravedad y la historia general del universo. También proporcionan un conjunto de datos de referencia compartido sobre el que se apoyarán muchos estudios futuros, ya sea para poner a prueba modelos cosmológicos exóticos o simplemente para entender cómo evolucionaron las galaxias a lo largo de miles de millones de años.

El logro de DESI es, por tanto, dos cosas a la vez. Es un éxito de ingeniería, porque el instrumento reunió muchos más datos de los planeados inicialmente. Y es una provocación intelectual, porque el mapa resultante puede ayudar a determinar si uno de los supuestos centrales de la cosmología sigue siendo válido. Si la energía oscura realmente se está comportando de forma distinta a lo esperado, este estudio será una de las herramientas que los investigadores usarán para demostrarlo.

Puntos clave

  • DESI ha completado un estudio de cinco años con más de 47 millones de galaxias y cuásares.
  • El conjunto de datos es aproximadamente 10 veces mayor que los principales mapas cósmicos anteriores citados en el informe.
  • El mapa podría ayudar a los científicos a comprobar el aparente debilitamiento de la energía oscura.
  • La colaboración prevé más recopilación de datos, posibles mejoras y un análisis más amplio en los próximos años.

El resultado más inmediato es sencillo: la humanidad ahora tiene su mapa más detallado del universo. La pregunta más difícil e interesante es qué revelará ese mapa una vez que los investigadores terminen de leerlo.

Este artículo se basa en la cobertura de New Scientist. Leer el artículo original.

Originally published on newscientist.com