Científicos del proyecto internacional SDSS-III han elaboraron un mapa tridimensional de 1,2 millones de galaxias para comprender las misteriosas propiedades de la energía oscura y sus efectos en la aceleración de la expansión del universo

Buenos Aires-(Nomyc)-Los resultados más precisos sobre la energía oscura, la responsable de la expansión acelerada del universo fueron anunciados esta semana por un equipo internacional de astrónomos del proyecto Sloan Digital Sky Survey  III (SDSS-III o, en español, Cartografiado Digital del Cielo SLOAN) en la revista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

El estudio, firmado por cientos de investigadores y entre los que se encuentran Marcos Pellejero Ibañez y José Alberto Rubiño del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), se ha presentó en un artículo principal y 12 artículos secundarios y  gracias al programa Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), se ha elaborado el mayor mapa tridimensional de 1,2 millones de galaxias lejanas presentes en un volumen de 650 millones de años luz, equivalente a más de un cuarto del cielo.

Este mapa les ha servido para medir esa aceleración y así determinar las cantidades de materia y energía oscura que componen el universo en la actualidad.

BOSS permite calcular el ritmo de expansión del universo midiendo el tamaño de las oscilaciones acústicas bariónicas (BAO, por sus siglas en inglés), unas ondas de presión que viajaban por el universo temprano –a los 380 mil años, a través de la materia.

En ese momento, la materia y la luz se desligaron, formando el fondo cósmico de microondas (CMB), una radiación que ha quedado intacta prácticamente desde entonces y que nos permite estudiar las pequeñas variaciones en la densidad de la materia del universo en su épocas más primitivas.

Esas ondas quedaron congeladas en el tiempo y, como consecuencia de la evolución gravitatoria, produjeron a la larga una huella en la distribución de galaxias posterior que BOSS ha sido capaz de medir con una precisión sin precedentes.

Como resultado de esta metodología, se ha observado que las galaxias están separadas por una distancia característica, llamada “escala acústica”, determinada con precisión gracias a las observaciones del fondo cósmico de microondas realizadas por el satélite Planck, que la estima en 481 millones de años-luz.

Para medir el tamaño de estas antiguas ondas gigantes, con BOSS se elaboró un mapa galáctico varias veces más grande que los realizados hasta la fecha.

Cuando fue planeado, ya se sabía que la energía oscura influía significativamente en el ritmo de la expansión del universo, por lo menos, desde hace 5 mil millones de años, así que se diseñó para medir esas oscilaciones desde una época anterior, es decir  unos 7 mil millones de años, hasta casi la actualidad 2 mil millones de años.

El mapa también revela que las galaxias se mueven hacia regiones del universo con más materia, debido a la atracción gravitatoria y que, además, las observaciones concuerdan con las predicciones de la Teoría de la Relatividad General.

Estos resultados apoyan la hipótesis de que la expansión acelerada del universo es impulsada por un fenómeno como la energía oscura a las más grandes escalas cósmicas.

Nuevas formas de extraer información cosmológica                                                                                                                                         Marcos Pellejero Ibáñez, estudiante de doctorado en el IAC, y José Alberto Rubiño, investigador del mismo centro, junto a Chia-Hsun Chuang, del Leibniz Institute for Astrophysics (Alemania), idearon una nueva metodología para la extracción de información cosmológica de los datos de BOSS.

Considerando el fondo cósmico de microondas y el mapa tridimensional de galaxias de BOSS para inferir los parámetros cosmológicos con mínimas presuposiciones sobre energía oscura, comprobaron diferentes modelos de la misma y confirmaron que el empleado en los últimos 18 años, basado en la constante cosmológica de Einstein, encaja con naturalidad.

“Aunque es computacionalmente complicado, hemos demostrado que se puede hacer un análisis profundo combinando de estas dos observaciones cosmológicas y usando modelos de evolución del universo cada vez más complejos”, explica Pellejero.

Por su parte, Rubiño añade que “la combinación de estos dos conjuntos de datos excepcionales, los del satélite Planck y BOSS, nos ha permitido además establecer las mejores cotas cosmológicas sobre la suma de las masas de las tres familias de neutrinos y su contribución relativa a la densidad total de materia”.                                                                                                                                                           Nomyc-1-8-16