Después de cinco años de mapear el cielo en 3D (un área que se extiende desde el porche de la Tierra hasta unos 11 mil millones de años luz de distancia), los investigadores del Instrumento espectroscópico de energía oscura (DESI) del proyecto hacen una pausa para un momento de agradecimiento por parte de sus compañeros.
En enero, DESI – que incluye investigadores de 70 instituciones de todo el mundo, incluida Yale – recibirá el Premio Lancelot M. Berkeley 2026 de la Sociedad Astronómica Estadounidense por su trabajo meritorio en astronomía. El premio honra no sólo DESIlos esfuerzos de crear el mapa 3D más grande del universo, pero también su objetivo de aprender más sobre energía oscura.
La energía oscura es una energía teorizada e invisible que, según los físicos, puede representar las tres cuartas partes del contenido de masa-energía del universo. La energía oscura no emite luz ni ninguna otra radiación que podamos observar, y cualquier información sobre su naturaleza proviene de métodos indirectos, como el estudio de la distribución de galaxias lejanas en tres dimensiones.
Aquí es donde DESI entra. Usando el Telescopio Mayall de 4 metros en el Observatorio Kitt Peak en Arizona, DESI captura luz de 5.000 galaxias simultáneamente y ha mapeado la ubicación de más de 30 millones de galaxias y quásares en un tercio del cielo.
El A NOSOTROS El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía gestiona DESIque incluye 750 investigadores.
“DESI ha funcionado maravillosamente bien hasta ahora”, dijo Charles Baltay, profesor emérito de Física y Astronomía Eugene Higgins en la Facultad de Artes y Ciencias de Yale e investigador cofundador de DESI. «Estamos incluso un poco por delante de lo previsto».
Otros que han formado parte del DESI El equipo incluye a Nikhil Padmanabhan de Yale, profesor asociado de física y astronomía en FAS; David Rabinowitz, quien recientemente se jubiló como investigador científico senior en física; y Xinyi Chen, Ph.D. del 24, que ahora se encuentra en la Universidad Estatal de Ohio, también han formado parte del DESI equipo. Baltay y Rabinowitz también son miembros del Laboratorio Wright de Yale.
En una entrevista, Baltay sitúa DESI en contexto con la ciencia innovadora de épocas anteriores y analiza las contribuciones de Yale al experimento. La entrevista ha sido editada y condensada.
¿Qué cuestión científica está en el centro de DESI?
Charles Baltay: La pregunta científica más importante que existe: ¿de qué está hecho el universo?
El universo tiene mucha, mucha más materia de la que conocemos. Todo lo que sabemos (personas, planetas, partículas, cada fragmento de conocimiento, cada libro de la Biblioteca del Congreso) representa quizás un miserable 4% de la materia del universo. Del otro 96% no sabemos nada y así sigue siendo hasta ahora.
¿Qué podría ser más emocionante que descubrir de qué está hecho el universo?
¿Cómo ayuda un mapa 3D de galaxias con esto?
Baltay: Como parte del proceso de mapeo, DESI busca las señales impresas del calor intenso [called baryon acoustic oscillations] que llenó el universo durante los primeros 400.000 años después del Big Bang. Nuestras mediciones de oscilación se pueden utilizar para estudiar la distribución de las galaxias y la forma en que se agrupan, y probarlas con Lambda. MDLel modelo físico líder del universo.
que tiene DESI encontrado hasta ahora?
Baltay: Se ha sumado a la idea de que necesitamos nueva física para explicar nuestras observaciones.
Hace más de 20 años, mi amigo Saul Perlmutter [Baltay’s longtime collaborator, and a 2011 Nobel laureate] ayudó a demostrar que la expansión del universo no se está desacelerando, como nuestra comprensión actual de la física nos dice que debería hacerlo. No, la expansión del universo se está acelerando.
Esto implica que la energía oscura debe ser alguna forma de energía repulsiva que separa al universo. Y mientras analizamos los cinco años de DESISegún los datos, estamos esperando ver si sugieren que la energía oscura puede no ser constante en el tiempo. Hay indicios del primer año de datos de que puede estar cambiando a medida que pasa el tiempo, y no la constante cosmológica de Einstein.
¿Qué importancia histórica tendría ese descubrimiento?
Baltay: Es una enorme bifurcación en el camino que orientaría la investigación durante las próximas décadas.
En cierto sentido, es similar a hace 100 años, cuando pensábamos que la física estaba establecida, incluso aburrida. Y luego llegó el descubrimiento de los átomos y los átomos no hicieron lo que la física en ese momento decía que harían, lo que llevó al descubrimiento de la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad.
¿Cómo ha contribuido Yale a DESI¿El trabajo?
Baltay: Diseñamos, construimos e instalamos DESILa cámara Fiberview, que es esencial para todo el experimento.
La función de esta cámara es alinear las 5.000 fibras ópticas en el DESI plano focal con las galaxias objetivo, con la precisión necesaria para tomar los espectros deseados. Las mediciones del espectro se utilizan para determinar la distancia de objetos a millones de años luz de distancia para obtener una distribución tridimensional de 30 millones de galaxias.
Se necesitaron entre tres y cuatro años para perfeccionarlo, pero sin ello el experimento no funciona.
¿Qué tan gratificante es personalmente ver DESI¿El éxito y lo que presagia para una mejor comprensión de la energía oscura?
Baltay: Trabajas durante años con la esperanza de ayudar a descubrir algo emocionante o significativo, y este podría ser un experimento histórico.
Hace mucho tiempo, Aristóteles miró al cielo y dijo que el universo era estático. Las estrellas no se movieron. Y luego, mucho más tarde, Einstein se dio cuenta de que la relatividad general es incompatible con esto. Se le ocurrió la idea de una constante cosmológica, una gravedad repulsiva.
Pero luego, en 1929, Hubbell descubrió el universo en expansión y la implicación de que la expansión se desaceleraría con el tiempo. Esa idea prevaleció hasta 1999, cuando Perlmutter nos devolvió a la idea de la constante cosmológica.
Y ahora tenemos DESI. si el completo DESI El conjunto de datos confirma la indicación de que la energía oscura está cambiando con el tiempo y mostrará que la energía oscura es diferente de la constante cosmológica de Einstein. Es un momento emocionante.
Fuente: Universidad de Yale
