Comença una investigació internacional per observar 30 milions de galàxies i estudiar l'energia fosca

El telescopi DESI recull llum, o espectres, de galàxies i quàsars, i això permet mesurar-ne la velocitat de recessió. «Sabem que com més lluny de nosaltres és l'objecte, més gran és la seva velocitat de recessió, el que ens permet construir un mapa de l'Univers en 3D», afegeix Gil Marín.

«DESI és el pioner d'una nova generació d'instruments a tot el món que estudiaran l'energia fosca des de diferents angles», destaca Andreu Font Ribera, cosmòleg de l'Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), que codirigeix la primera anàlisi dels quàsars més distants. L'investigador indica que el programa científic permetrà abordar amb precisió dues preguntes principals: què és l'energia fosca i el grau en què la força de la gravetat segueix les lleis de la relativitat general, que formen la base de la comprensió del cosmos.

Violeta González Pérez, científica a la Universitat Autònoma de Madrid i una de les coordinadores del desenvolupament de simulacions computacionals de les observacions, subratlla que ha portat anys d'esforç avançar des del disseny de l'instrument fins a aquest moment en què DESI comença a prendre «unes dades que revolucionaran la comprensió de l'Univers».

Inici prometedor

L'inici formal de DESI es produeix després d'un període de proves de quatre mesos de durada, en el qual l'instrument ha capturat fins a quatre milions d'espectres de galàxies, més que la suma de tots els cartografiats espectroscòpics anteriors. L'instrument DESI està instal·lat al renovat telescopi de quatre metres, Nicholas U. Mayall, de l'Observatori Nacional de Kitt Peak, pertanyent a la Fundació Nacional de Ciència dels Estats Units i administrat pel centre de recerca NOIRLab.

L'instrument inclou una nova òptica que augmenta el camp de visió del telescopi i 5.000 fibres òptiques controlades robòticament, capaces d'obtenir simultàniament espectres de 5.000 objectes astronòmics.

«El que té d'especial DESI no és tant el telescopi com l'instrument», diu Otger Ballester, enginyer de l'IFAE que ha format part de l'equip que ha desenvolupat les càmeres de guiatge, enfocament i alineació per a DESI, una de les contribucions espanyoles al projecte.

A mesura que el telescopi es mou a una nova posició de destinació, les fibres òptiques s'alineen per recollir la llum de les galàxies que es reflecteix en el mirall del telescopi. Des d'allà, la llum alimenta un banc d'espectrògrafs i càmeres CCD per al processament i estudi. En una bona nit, DESI pot registrar espectres d'uns 150.000 objectes.

«L'excel·lent capacitat de DESI per recol·lectar espectres també es deu al programari de l'instrument», destaca Santiago Serrano, enginyer de l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE, CSIC) i de l'IEEC, que ha desenvolupat part dels algorismes necessaris per guiar el telescopi.

Els espectres recollits per DESI són els components de la llum, anàlegs als colors de l'arc de Sant Martí. Les seves característiques, que inclouen la longitud d'ona, donen informacions com ara la composició química dels objectes astronòmics observats o la distància i velocitat relatives.

El misteri de l'energia fosca

A mesura que l'Univers s'expandeix, les galàxies s'allunyen les unes de les altres i la seva llum es desplaça a longituds d'ona més llargues i vermelles. Com més distant és la galàxia, més gran és el desplaçament al vermell del seu espectre. En mesurar-ho, els investigadors de DESI crearan un mapa en 3D de l'Univers i esperen que la distribució detallada de les galàxies al mapa incrementi el coneixement sobre la influència i la naturalesa de l'energia fosca.

"Esbrinar les propietats de la misteriosa energia fosca és el principal objectiu de DESI", recalca Licia Verde, professora ICREA a l'ICCUB. El 70% del contingut energètic de l'Univers està format per energia fosca, però els científics saben molt poc de les seves propietats. "Mentre l'instrument DESI mira cap a l'espai i el temps, podem observar simultàniament l'Univers a diferents èpoques i, en comparar-les, descobrir com evoluciona el contingut d'energia a mesura que l'Univers envelleix", assenyala Verde.