La colaboración Dark Energy Survey presenta un análisis innovador sobre la expansión del universo, combinando diversas medidas de energía oscura para obtener resultados más precisos y robustos.
La colaboración Dark Energy Survey ha revelado nuevos resultados que combinan, por primera vez, las mediciones de lentes gravitacionales débiles y el agrupamiento de galaxias. Este análisis se basa en seis años completos de datos y resume 18 trabajos científicos que respaldan los hallazgos. Además, se presentan las primeras conclusiones al integrar cuatro medidas distintas de la energía oscura: oscilaciones acústicas bariónicas (BAO), supernovas de tipo Ia, cúmulos de galaxias y lentes gravitacionales débiles. Esta propuesta fue concebida hace 25 años como parte del diseño inicial de DES.
Martin Crocce, profesor investigador asociado del ICE-CSIC en Barcelona y co-coordinador del análisis, destacó que “DES demuestra cómo podemos utilizar múltiples sondas complementarias a partir de las mismas observaciones. Esto es extremadamente potente y permite obtener resultados más precisos y robustos”. Esta es la primera vez que se logra esto en la actual generación de experimentos dedicados a estudiar la energía oscura.
El análisis presenta nuevas medidas más precisas que limitan considerablemente el rango de modelos posibles sobre la evolución del universo. Estas nuevas mediciones son más del doble de restrictivas que las obtenidas en estudios anteriores realizados por DES y son compatibles con resultados previos.
Chihway Chang, profesora asociada en la Universidad de Chicago y co-coordinadora del comité científico de DES, comentó: “Es realmente emocionante reunir diferentes sondas cosmológicas. DES tiene una capacidad única para hacerlo”.
La historia detrás de la energía oscura se remonta aproximadamente un siglo atrás, cuando los astrónomos notaron que las galaxias lejanas se alejaban cada vez más rápido a medida que estaban más distantes. Esto proporcionó evidencia clave sobre la expansión del universo. Sin embargo, dado que el universo está dominado por la gravedad —una fuerza que atrae—, se esperaba que esta expansión disminuyera con el tiempo.
En 1998, dos equipos independientes de cosmólogos utilizaron supernovas distantes para descubrir que esta expansión no solo no se desacelera, sino que está acelerándose. Para explicar este fenómeno, propusieron el concepto de energía oscura, que actualmente se estima representa alrededor del 70% de la densidad total del universo. Sin embargo, su naturaleza sigue siendo un misterio.
A lo largo de los años, los científicos han diseñado diversos experimentos para investigar este enigma cósmico; entre ellos destaca el Dark Energy Survey. Actualmente, DES cuenta con más de 400 astrofísicos y científicos provenientes de 35 instituciones en siete países, bajo el liderazgo del Laboratorio Nacional Fermi de Aceleradores en Estados Unidos.
Entre 2013 y 2019, DES realizó un exhaustivo cartografiado del cielo utilizando una cámara digital altamente sensible llamada DECam, instalada en el telescopio Blanco en Chile. Durante seis años y 758 noches, registraron información sobre 669 millones de galaxias situadas a miles de millones de años luz.
William d’Assignies Doumerg, estudiante doctoral en el IFAE y miembro del equipo encargado de calibrar distancias dentro del Dark Energy Survey, explicó: “A partir de nuestras imágenes podemos medir las formas y distorsiones sutiles causadas por gravedad”. La calibración alcanzó niveles sin precedentes gracias a nuevas metodologías desarrolladas por los propios investigadores.
Giulia Giannini, colíder del Grupo de Trabajo de Redshifts en DES e investigadora del ICE-CSIC en Barcelona, afirmó: “Esta precisión nos permite conectar con confianza la distribución observada con la física subyacente relacionada con la energía oscura”.
A través del uso ampliado de métodos para reconstruir la distribución materna mediante lentes gravitacionales débiles, los científicos lograron establecer cuánta materia oscura y energía oscura existía a lo largo de seis mil millones de años cósmicos.
Simon Samuroff, investigador postdoctoral en el IFAE y colíder del análisis cosmológico sobre distorsiones galácticas, expresó: “La medida final incluye alrededor de 150 millones de galaxias; esto representa un conjunto extraordinario”. A pesar del desafío implicado en asegurar la robustez analítica durante cada etapa del proceso, los resultados presentados son considerados hitos significativos para futuras investigaciones.
A medida que avanza el proyecto DES hacia nuevas colaboraciones e investigaciones sobre modelos alternativos relacionados con gravedad y energía oscura, Anna Porredon anticipa mejoras significativas: “Las mediciones serán cada vez más precisas en unos pocos años”. La colaboración internacional sigue evolucionando mientras se prepara para responder preguntas fundamentales sobre uno de los mayores misterios del cosmos.