Investigadores del Dark Energy Survey presentan un análisis detallado sobre la expansión del universo en los últimos seis mil millones de años, combinando múltiples técnicas y mediciones cósmicas.
Un grupo internacional de investigadores, liderado por el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi del Departamento de Energía de EE. UU., ha presentado un análisis detallado sobre la expansión del universo en los últimos seis mil millones de años. Este trabajo, que incluye a científicos de la Universidad de Cambridge y otras cinco universidades británicas, ha sido posible gracias a una combinación sin precedentes de mediciones cósmicas.
La investigación ha logrado duplicar la precisión de estudios previos realizados por el Dark Energy Survey (DES), manteniéndose en línea con el modelo estándar de cosmología, que es la teoría más aceptada sobre la estructura y evolución del universo. Los hallazgos se basan en resultados provenientes de 18 estudios independientes y, por primera vez, integran cuatro técnicas principales para estudiar la energía oscura en un único experimento, un hito previsto desde hace 25 años cuando se concibió el DES.
Las técnicas utilizadas incluyen el lente gravitacional débil (distorsiones en las formas de las galaxias), agrupación de galaxias, supernovas y cúmulos galácticos. Esta combinación ha permitido a los científicos verificar sus mediciones y obtener una comprensión más sólida sobre el comportamiento del universo.
Aproximadamente hace un siglo, se descubrió que las galaxias distantes parecían alejarse de la Tierra. Cuanto más lejos estaba una galaxia, más rápido se alejaba, lo que proporcionó la primera evidencia clave de que el universo está en expansión. Inicialmente, los investigadores pensaron que esta expansión disminuiría con el tiempo debido a la gravedad; sin embargo, observaciones realizadas en 1998 mostraron que la expansión del universo está acelerándose.
Para explicar este fenómeno, se propuso el concepto de energía oscura, que ahora se considera responsable de esta aceleración. Se estima que la energía oscura constituye alrededor del 70% del contenido energético y masivo del universo, aunque su naturaleza sigue siendo un gran misterio para los científicos.
El Dark Energy Survey es una colaboración internacional compuesta por más de 400 astrofísicos, astrónomos y cosmólogos provenientes de más de 35 instituciones, entre ellas varias del Reino Unido. Además del Laboratorio Fermi, las universidades británicas involucradas son University College London, University of Edinburgh, University of Nottingham, University of Portsmouth y University of Sussex.
A través del apoyo del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC), el Reino Unido también respalda programas de investigación que impulsarán los trabajos del DES en futuras encuestas astronómicas. “Esta investigación demuestra el poder de la colaboración internacional a largo plazo y la inversión británica en ciencia líder mundial”, afirmó el profesor Michele Dougherty, presidente ejecutivo del STFC.
Entre 2013 y 2019, el DES realizó una profunda encuesta del cielo utilizando una cámara especial con 570 megapíxeles montada en un telescopio ubicado en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en Chile. “Este estudio extrae una enorme cantidad de información a partir de sutiles distorsiones en las imágenes galácticas”, comentó Calvin Preston, miembro del equipo DES y parte del Instituto de Astronomía de Cambridge.
A lo largo de seis años, los científicos recopilaron imágenes y datos procedentes de cientos de millones de galaxias distantes situadas a miles de millones de años luz. Para los resultados más recientes, refinaron su uso sobre las distorsiones sutiles conocidas como lente gravitacional débil para reconstruir cómo se distribuye la materia en el universo durante seis mil millones de años.
A través de estas mediciones se reveló cómo han influido tanto la energía oscura como la materia oscura en la evolución del cosmos. Aunque los datos mayormente coinciden con el modelo estándar, persiste una discrepancia notable respecto a cómo se agrupa la materia en el universo.
Mientras miran hacia adelante, los investigadores planean combinar estos hallazgos con resultados obtenidos por otros experimentos relacionados con la energía oscura para explorar nuevas teorías sobre gravedad y energía oscura.
Calvin Preston es miembro del Robinson College en Cambridge.