Imagine plantar una sola semilla y, con gran precisión, ser capaz de predecir la altura exacta del árbol que crece de él. Ahora imagine viajar hacia el futuro y tomar una prueba fotográfica de que tenía razón.
Si piensa en la semilla como el universo primitivo, y el árbol como el universo como se ve ahora, tiene una idea de lo que acaba de hacer la colaboración de la Encuesta de Energía Oscura DES. En una presentación hoy en el AmericanEn la reunión de la División de Partículas y Campos de la Sociedad Física en el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi del Departamento de Energía de EE. UU. DOE, los científicos del DES revelarán la medición más precisa jamás realizada de la actual estructura a gran escala del universo.
Estas mediciones de la cantidad y la "acumulación" o distribución de materia oscura en el cosmos actual se hicieron con una precisión que, por primera vez, rivaliza con las inferencias del universo primitivo por la órbita de la Agencia Espacial EuropeaObservatorio de Planck: el nuevo resultado de DES el árbol, en la metáfora anterior está cerca de los "pronósticos" realizados a partir de las mediciones de Planck del pasado distante la semilla, lo que permite a los científicos comprender más sobre las formas en que el universo ha evolucionado durante 14mil millones de años.
"Este resultado es más que emocionante", dijo Scott Dodelson de Fermilab, uno de los científicos principales en este resultado. "Por primera vez, podemos ver la estructura actual del universo con la misma claridad que podemosvemos su infancia, y podemos seguir los hilos de uno a otro, confirmando muchas predicciones en el camino "
Más notablemente, este resultado apoya la teoría de que el 26 por ciento del universo está en forma de materia oscura misteriosa y que el espacio está lleno de una energía oscura también invisible, que está causando la expansión acelerada del universo y constituye 70por ciento.
Paradójicamente, es más fácil medir la aglomeración a gran escala del universo en el pasado distante que medirlo hoy. En los primeros 400,000 años después del Big Bang, el universo se llenó de un gas brillante, la luzdesde el cual sobrevive hasta el día de hoy. El mapa de Planck de esta radiación cósmica de fondo de microondas nos da una instantánea del universo en ese momento muy temprano. Desde entonces, la gravedad de la materia oscura ha unido la masa y ha hecho que el universo se acumule con el tiempo. Pero oscurola energía ha estado luchando, separando la materia. Usando el mapa de Planck como comienzo, los cosmólogos pueden calcular con precisión cómo se desarrolla esta batalla durante 14 mil millones de años.
"Las mediciones de DES, en comparación con el mapa de Planck, admiten la versión más simple de la teoría de la materia oscura / energía oscura", dijo Joe Zuntz, de la Universidad de Edimburgo, quien trabajó en el análisis. "En el momento en que nos dimos cuenta de quenuestra medición coincidió con el resultado de Planck en un 7 por ciento fue emocionante para toda la colaboración "
El instrumento principal para DES es la cámara Dark Energy de 570 megapíxeles, una de las más potentes que existen, capaz de capturar imágenes digitales de luz de galaxias a ocho mil millones de años luz de la Tierra. La cámara fue construida y probada en Fermilab,el laboratorio líder en el Dark Energy Survey, y está montado en el telescopio Blanco de 4 metros de la National Science Foundation, parte del Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile, una división del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica. Los datos del DES se procesan enEl Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
Los científicos en DES están usando la cámara para mapear una octava parte del cielo con detalles sin precedentes durante cinco años. El quinto año de observación comenzará en agosto. Los nuevos resultados publicados hoy se basan en datos recopilados solo durante el primer año de la encuesta, quecubre 1/30 del cielo.
"Es sorprendente que el equipo haya logrado tal precisión desde el primer año de su encuesta", dijo el Director del Programa de la Fundación Nacional de Ciencias, Nigel Sharp. "Ahora que sus técnicas de análisis se han desarrollado y probado, esperamos con ansiasanticipación a resultados innovadores a medida que continúa la encuesta "
Los científicos del DES utilizaron dos métodos para medir la materia oscura. Primero, crearon mapas de posiciones de galaxias como trazadores, y segundo, midieron con precisión las formas de 26 millones de galaxias para mapear directamente los patrones de materia oscura durante miles de millones de años luz,usando una técnica llamada lente gravitacional.
Para realizar estas mediciones ultraprecisas, el equipo de DES desarrolló nuevas formas de detectar las pequeñas distorsiones de la lente de las imágenes de galaxias, un efecto que ni siquiera es visible para el ojo, permitiendo avances revolucionarios en la comprensión de estas señales cósmicas. En el proceso, crearon la mayorguía para detectar la materia oscura en el cosmos jamás dibujada ver imagen. El nuevo mapa de materia oscura es 10 veces el tamaño del único DES lanzado en 2015 y eventualmente será tres veces más grande de lo que es ahora.
"Es un enorme esfuerzo de equipo y la culminación de años de trabajo enfocado", dijo Erin Sheldon, física del Laboratorio Nacional Brookhaven del DOE, quien desarrolló el nuevo método para detectar distorsiones de lentes.
Estos resultados y otros del primer año de la Encuesta de Energía Oscura se publicarán hoy en línea y se anunciarán durante una charla de Daniel Gruen, becario de la NASA Einstein en el Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del DOE, a las 5pm Hora central. La charla es parte de la reunión de la División de Partículas y Campos de APS en Fermilab y se transmitirá en vivo.
Los resultados también serán presentados por la becaria Kavli Elisabeth Krause del Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas en el SLAC en la Conferencia de Astrofísica de Partículas TeV en Columbus, Ohio, el 9 de agosto; y por Michael Troxel, becario postdoctoral en el Centropara Cosmología y Física de AstroPartículas en la Universidad Estatal de Ohio, en el Simposio Internacional sobre Interacciones Lepton Photon en High Energies en Guanzhou, China, el 10 de agosto. Los tres oradores son coordinadores de grupos de trabajo de ciencia de DES y realizaron contribuciones clave al análisis.
"La Encuesta de Energía Oscura ya ha entregado algunos descubrimientos y mediciones notables, y apenas han arañado la superficie de sus datos", dijo el Director de Fermilab, Nigel Lockyer. "Los resultados líderes mundiales de hoy apuntan a los grandes avances que DES hará haciaentender la energía oscura en los próximos años "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Fermi National Accelerator Laboratory . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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