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5.000 ‘ojos’ para capturar los colores del cosmos

29/10/2019

El Instrumento Espectroscópico para el estudio de la Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés) ha hecho su primera observación de prueba.El Campus de Excelencia Internacional UAM+CSIC es una de las instituciones que participan en el desarrollo de este proyecto internacional, que permitirá mejorar la comprensión del papel de la energía oscura en la historia de la expansión del universo.

Primer espectro tomado por DESI. Fuente: Dustin Lang, Aaron Meisner, Colaboration
Primer espectro tomado por DESI. Fuente: Dustin Lang, Aaron Meisner, Colaboration

El Instrumento Espectroscópico para el estudio de la Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés), un instrumento excepcional para mejorar la comprensión del papel de la energía oscura en la historia de la expansión del universo, hizo el pasado 23 de octubre su primera observación de prueba, dirigiendo sus 5.000 ‘ojos’ de fibra óptica hacia el cosmos.

DESI, que está instalado en un telescopio en Estados Unidos, funciona con 5.000 pequeños robots, cada uno de los cuales está equipado con un cable de fibra óptica – del grosor aproximado de un cabello humano – que recoge la luz de un objeto celeste. Estos robots están diseñados para apuntar automáticamente a un grupo predeterminado de galaxias, atrapar su luz y dividirla en varias bandas de color utilizando un espectrógrafo, lo que permite conocer con precisión la velocidad con la que se alejan de nosotros y así conocer su distancia a la Tierra. En condiciones ideales, DESI puede volver a realizar estas medidas para un nuevo grupo de 5.000 galaxias cada 20 minutos.

La instalación del instrumento se inició en febrero de 2018 en el Telescopio Nicholas U. Mayall, ubicado en el Observatorio Nacional Kitt Peak, cerca de Tucson, Arizona. Con la instalación ya finalizada, DESI realizó su primera prueba el pasado 23 de octubre. A principios del año que viene comenzarán oficialmente las observaciones, que se prolongarán por espacio de cinco años. Durante ese periodo, el nuevo instrumento medirá la distancia entre la Tierra y 35 millones de galaxias, en un área aproximada de un tercio del cielo.

Como si fuera una poderosa máquina del tiempo, DESI indagará en la infancia del Universo y su evolución temprana –hace unos 11.000 millones de años– para crear el mapa tridimensional más detallado del Universo hasta la fecha. De esta forma, sabremos más sobre la energía oscura y sobre el mecanismo de expansión del Universo. DESI proveerá de medidas tan precisas de la velocidad de esta expansión que permitirá conocer si ésta ha permanecido igual o si ha variado con el tiempo.

"Después de una década de estudio, investigación, desarrollo, instalación y ensamblaje, estamos encantados de que DESI comience su misión para revelar el misterio de la energía oscura”, afirma el director de DESI, Michael Levi, del Departamento de Energía en el Lawrence Berkeley National Laboratory, la institución que lidera DESI.

El proyecto cuenta con la colaboración de cerca de 500 investigadores adscritos a 75 instituciones en 13 países, entre ellos España.

En el grupo español, en el que hay investigadores e ingenieros de Granada, Madrid y Tenerife, participan científicos del Campus de Excelencia Internacional (CEI) UAM+CSIC, en concreto Guillermo González de Rivera de la Escuela Politécnica Superior de la UAM y Antonio González Arroyo y Francisco Prada del Instituto de Física Teórica.

El investigador principal del equipo del CEI y miembro del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Francisco Prada, asegura que “este desarrollo tecnológico transdisciplinar ha constituido todo un hito, donde hemos competido al máximo nivel internacional e involucrado a empresas españolas”.

El CEI ha participado en el desarrollo de uno de los prototipos de los posicionadores robóticos de fibra óptica de DESI. El trabajo de diseño requirió una amplia gama de disciplinas de ingeniería (mecánica de alta precisión, robótica, mecatrónica, electrónica y software de control), que culminó con las pruebas y verificación del prototipo en las instalaciones del Lawrence Berkeley National Laboratory.

Guillermo González de Rivera, del grupo de investigación HCTLab de la EPS-UAM, responsable de la parte de electrónica y control, manifiesta que “el proyecto me resultó apasionante desde el primer momento, suponía aceptar un reto tecnológico de una dimensión que pocas veces tienes posibilidad de afrontar”.

El grupo Granada-Madrid-Tenerife (GMT), uno de los que participa en la Colaboración DESI, está integrado por el CEI UAM+CSIC, el Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) y el Instituto de Astrofísica de Canarias. El grupo GMT también trabajó en el diseño de la placa focal de DESI en estrecha colaboración con el Lawrence Berkeley National Laboratory, y lideró la construcción y caracterización del prototipo de uno de los 10 pétalos que forman el plano focal.

DESI está financiado por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de Estados Unidos; la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos; la División de Ciencias Astronómicas bajo contrato del Laboratorio Nacional de Investigación para la Astronomía Óptica Infrarroja; el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología del Reino Unido; la Fundación Gordon and Betty Moore; la Fundación Heising-Simons; la Comisión francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica; el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México; el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España; y las instituciones miembros de DESI.

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