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UAM Gazette

Miden la distancia a galaxias lejanas con una precisión sin precedentes.

20/01/2014
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Ilustración de la medida tomada por BOSS. Las esferas muestran el tamaño actual de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO) de los inicios del universo, que han ayudado a establecer la distribución de las galaxias.

Un grupo internacional ha logrado medir con una precisión del 1% la distancia a galaxias localizadas a más de 6.000 millones de años luz de la Tierra. El trabajo, en el que participan investigadores del Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, también establece límites para la materia oscura.

En la reunión anual de la Sociedad Astronómica Americana fueron anunciados la semana pasada los últimos datos del Baryons Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). El equipo que integra este espectroscopio informó que ha logrado tomar la medida, con una precisión sin precedentes del 1%, de la distancia a galaxias lejanas localizadas a más de 6.000 millones de años luz de la Tierra. Estas medidas ponen nuevos límites a las propiedades de la “energía oscura”, considerada la causante de la expansión acelerada del Universo y su componente dominante.

"No hay muchas cosas en nuestra vida cotidiana que conozcamos con una precisión del 1% ⎯asegura David Schlegel, investigador principal del proyecto y físico del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL)⎯, ahora conozco el tamaño del universo mejor que el de mi casa".

Toda medida conlleva un grado de incertidumbre que puede expresarse como un porcentaje de aquello que se mide ⎯por ejemplo, si se mide una distancia de 200 km con un error de 2 km del valor real, la precisión sería del 1%⎯. En astronomía sólo unos pocos cientos de estrellas y algunos cúmulos están lo suficientemente cerca para que las distancias medidas tengan esa precisión.

Casi todas estas estrellas están a sólo unos pocos miles de años luz de distancia, dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Por tanto, llegar a medir distancias un millón de veces más lejanas con esta precisión es un reto en astronomía.

Para llevar a cabo estas medidas BOSS ha utilizado la medida de las denominadas oscilaciones acústicas de bariones (BAO), unas ondas periódicas del universo primitivo que permiten conocer la distribución de galaxias en el universo.

Estas ondas de sonido tienen una longitud conocida que se puede usar para medir distancias y deducir el ritmo de expansión del universo en el pasado. Como el tamaño original de estas ondas es conocido, se puede obtener su medida actual para cartografiar galaxias, lo que ha permitido ubicar 1,2 millones de galaxias.

BOSS es el mayor de los cuatro proyectos que constituyen el Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III). El Instituto de Física Teórica que comparten la Universidad Autónoma de Madrid y el CSIC (IFT-UAM/CSIC) participa en SDSS-III/BOSS a través del proyecto Consolider-Ingenio 2010 MultiDark.

El SDSS se inició el año 2000 y desde el principio ha examinado más de una cuarta parte del cielo nocturno y ha producido el mapa tridimensional en color del universo más grande que se haya hecho nunca.


Descifrando la materia oscura

La luz de galaxias lejanas se distorsiona por la expansión del Universo. Analizando la lejanía de estas galaxias, BOSS está abriendo nuevos caminos para entender qué es la energía oscura.

De hecho los resultados de BOSS han sentado las bases para el proyecto DESI, que pretende realizar un mapa aún más grande y más ambicioso que BOSS, donde España está involucrada en el desarrollo instrumental del plano focal y del robot de posicionamiento de las fibras ópticas para crear el mayor mapa 3D del Universo, y así desvelar la naturaleza de la Energía Oscura.

"El alcance científico y tecnológico del programa DESI está demostrando ser substancial y esperamos una fructífera colaboración internacional con Estados Unidos para transferir la tecnología avanzada y la experiencia a la industria española y los grupos de investigación", señala el investigador del IFT-UAM/CSIC Francisco Prada.

IMAGEN:
Ilustración de la medida tomada por BOSS. Las esferas muestran el tamaño actual de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO) de los inicios del universo, que han ayudado a establecer la distribución de las galaxias, con una ligera tendencia a alinearse a lo largo de los bordes de las esferas. Las BAO se pueden usar como una regla (línea blanca) para medir las distancias a todas las galaxias del universo. / Zosia Rostomian, Lawrence Berkeley National Laboratory.



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Referencia bibliográfica:
Chuang, Chia-Hsun; Prada, Francisco, et al. The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: single-probe measurements from CMASS and LOWZ anisotropic galaxy clustering


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