Un análisis de los físicos de Dark Energy Survey arroja estimaciones más precisas de la densidad promedio de la materia, así como de su propensión a agruparse, dos parámetros clave que ayudan a los físicos a investigar la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura.
El universo se está expandiendo a un ritmo cada vez mayor, y aunque nadie está seguro de por qué, los investigadores del Dark Energy Survey DES al menos tenían una estrategia para averiguarlo: combinarían mediciones de la distribución de la materia,galaxias y cúmulos de galaxias para comprender mejor lo que está sucediendo.
Alcanzar ese objetivo resultó ser bastante complicado, pero ahora un equipo dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional Acelerador SLAC del Departamento de Energía, la Universidad de Stanford y la Universidad de Arizona han encontrado una solución. Su análisis, publicado el 6 de abril en Cartas de revisión física , produce estimaciones más precisas de la densidad media de la materia, así como de su propensión a agruparse, dos parámetros clave que ayudan a los físicos a investigar la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura, las sustancias misteriosas que componen la gran mayoría de losuniverso.
"Es una de las mejores limitaciones de uno de los mejores conjuntos de datos hasta la fecha", dice Chun-Hao To, autor principal del nuevo artículo y estudiante de posgrado en SLAC y Stanford que trabaja con el Instituto Kavli de Astrofísica de Partículas yDirectora de Cosmología Risa Wechsler.
Un gol temprano
Cuando DES se propuso en 2013 mapear una octava parte del cielo, el objetivo era recopilar cuatro tipos de datos: las distancias a ciertos tipos de supernovas o estrellas en explosión; la distribución de la materia en el universo; la distribución de las galaxias; y la distribución de los cúmulos de galaxias. Cada uno le dice a los investigadores algo sobre cómo ha evolucionado el universo a lo largo del tiempo.
Idealmente, los científicos juntarían las cuatro fuentes de datos para mejorar sus estimaciones, pero hay un inconveniente: las distribuciones de materia, galaxias y cúmulos de galaxias están estrechamente relacionadas. Si los investigadores no tienen en cuenta estas relaciones, lo haránterminan "contando dos veces", poniendo demasiado peso en algunos datos y no lo suficiente en otros, dice To.
Para evitar el mal manejo de toda esta información, To, la astrofísica de la Universidad de Arizona Elisabeth Krause y sus colegas han desarrollado un nuevo modelo que podría explicar adecuadamente las conexiones en las distribuciones de las tres cantidades: materia, galaxias y cúmulos de galaxias., pudieron producir el primer análisis para combinar adecuadamente todos estos conjuntos de datos dispares para aprender sobre la materia oscura y la energía oscura.
Mejora de las estimaciones
Agregar ese modelo al análisis DES tiene dos efectos, dice A. Primero, las mediciones de las distribuciones de materia, galaxias y cúmulos de galaxias tienden a introducir diferentes tipos de errores. La combinación de las tres mediciones facilita la identificación de tales errores,En segundo lugar, las tres mediciones difieren en su sensibilidad a la densidad promedio de la materia y su aglomeración. Como resultado, la combinación de las tres puede mejorar la precisión con la que el DES puede medir la materia oscura y la energía oscura.
En el nuevo artículo, To, Krause y sus colegas aplicaron sus nuevos métodos al primer año de datos de DES y afinaron la precisión de estimaciones anteriores para la densidad y aglomeración de la materia.
Ahora que el equipo puede incorporar materia, galaxias y cúmulos de galaxias simultáneamente en su análisis, agregar datos de supernovas será relativamente sencillo, ya que ese tipo de datos no está tan relacionado con los otros tres, dice To.
"El siguiente paso inmediato", dice, "es aplicar la maquinaria a los datos del año 3 de DES, que tiene una cobertura tres veces mayor del cielo". Esto no es tan simple como parece: si bien la idea básica es laDel mismo modo, los nuevos datos requerirán esfuerzos adicionales para mejorar el modelo y mantenerse al día con la mayor calidad de los datos más nuevos, dice To.
"Este análisis es realmente emocionante", dijo Wechsler. Espero que establezca un nuevo estándar en la forma en que podemos analizar datos y aprender sobre la energía oscura a partir de grandes encuestas, no solo para DES sino tambiéndatos increíbles que obtendremos del Legacy Survey of Space and Time del Observatorio Vera Rubin en unos años ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional Acelerador DOE / SLAC . Original escrito por Nathan Collins. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :