/ lunes 12 de octubre de 2015

Participa la UNAM en un proyecto internacional para descifrar la energía oscura

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México.- El Universo tiene alrededor de 13 mil 700 millones deaños. Hace tres lustros la humanidad sólo había detectado laposición y velocidad de 10 mil galaxias, pero ahora el proyectointernacional Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) pretendemedir, con cinco mil fibras ópticas, 30 millones de galaxias ycuásares para averiguar más sobre las propiedades de la energíay materia oscuras, que constituyen el 96 por ciento del cosmos.

Para determinarlas e identificar dónde y cómo se empezaron aformar estructuras, cuásares y galaxias, así como para crear unmapa tridimensional del Universo, surgió el DESI, en el queparticipan 150 expertos de varias universidades y dependenciascientíficas de Estados Unidos, Inglaterra, Francia, España yMéxico (con ocho investigadores, cuatro de la UNAM).

El proyecto utilizará el telescopio Mayall del ObservatorioNacional de Kitt Peak de Arizona, de cuatro metros de diámetro,equipado con espectrógrafos que ayudarán a detectar la dinámicade la energía oscura mediante el cálculo de la distancia yubicación de las galaxias, explicó en conferencia de medios Axelde la Macorra, investigador del Instituto de Física (IF) de estacasa de estudios y líder del grupo mexicano, al que tambiénpertenecen Mariana Vargas, del IF, así como Miguel Alcubierre yOctavio Valenzuela, de los institutos de Ciencias Nucleares (ICN) yde Astronomía (IA), respectivamente.

De igual manera participan Jorge Cervantes, del InstitutoNacional de Investigaciones Nucleares (ININ); Tonatiuh Matos, delCentro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav),además de Gustavo Niz y Luis Ureña, de la Universidad deGuanajuato campus León.

En el auditorio Alejandra Jáidar del IF, De la Macorra explicóque las observaciones, que iniciarán en enero de 2019 y tendránsus primeros resultados en 10 años, se llevarán a cabo con eltelescopio que en cada una de sus cinco mil fibras ópticas tieneuna cámara para fotografiar cinco mil objetos cósmicos, segundo asegundo.

Con una descripción de la distribución y los movimientos delas galaxias se podrán comprobar las propiedades de la materia yenergía oscuras, no detectables a simple vista, pero percibidaspor sus efectos gravitacionales.

“Hoy tenemos un mapa inexacto del Universo, similar al de laTierra en el siglo XVI, por lo que queremos generar uno de altacalidad, tanto en la posición como en la velocidad de millones degalaxias. Con el DESI crearemos uno tridimensional más grande, adistancias y tiempos lejanos nunca antes medidos, con una enormeprecisión”, detalló.

Por su parte, Jorge Cervantes explicó que el estudio intentarácomprobar la validez de la Relatividad General de Albert Einstein aescala astronómica, algo nunca hecho a esa magnitud.

Nubes en el espacio

“¿Cómo podemos ver lo invisible y medir la velocidad delviento desde la Tierra? ¡Muy fácil! Ponemos nubes en el cielo yvemos cómo se mueven; esto es justo lo que hacemos. Las nubes sonlas galaxias y el viento es nuestro universo”, ejemplificó De laMacorra.

En 1998, los científicos determinaron que el Universo seexpande cada vez más rápido, es decir, presenta una aceleraciónno explicable a partir del comportamiento de protones, neutrones,electrones y fotones.

Al respecto, han surgido teorías que postulan la existencia deenergía oscura, un 68 por ciento, que explicarían la aceleraciónreferida, y de materia oscura, que representa un 28; el porcentajerestante corresponde a los protones, neutrones y electrones de laspartículas de las que estamos hechos.

Con esta investigación se pretende determinar la dinámica delUniverso a través de las galaxias, del mismo modo en que, porejemplo, es posible determinar la velocidad del viento en el cielo(que a diferentes alturas puede ser distinta) por medio delmovimiento de las nubes.

Para hacer esto a nivel astronómico existe una propiedadasociada a la época en que los fotones dejaron de interaccionarcon los electrones y protones. A este periodo se le llama la“última dispersión” y deja en el cosmos una huelladactilar.

Esta suerte de “impresión dejada por la yema de los dedos”se puede observar, por un lado, a través de la luz, en laradiación de fondo cósmica y, por el otro, en la distribución delas galaxias (formadas por protones, neutrones y electrones).

A la distancia característica entre estas últimas se le llama“picos acústicos bariónicos”, y al medirla a diferentestiempos cósmicos es factible determinar la dinámica del Universoy de la energía oscura.

Predicción

Para De la Macorra existen dos vertientes sobre las hipótesisde esta investigación. La primera asevera que la oscura es unaenergía con presión negativa, que bien podría ser una constantecosmológica, pero aún hay que explicar su origen y por quédomina al Universo justo ahora. La segunda afirma que la Teoría dela Relatividad podría tener modificaciones.

“En el proyecto DESI podremos determinar si hay desviacionesde la propuesta de Einstein a escalas nunca antes medidas”,remarcó.

El académico ha planteado un modelo de energía oscura basadoen una partícula escalar, semejante a los piones, que la genera.No obstante, hay propuestas alternativas que funcionarían comoenergía oscura, pero cada una predice propiedades diferentes. Porello, es necesario determinar las características del Universo demanera precisa, algo que se logrará a través del DESI,subrayó.

Independientemente de qué teoría prevalezca, obtendremosinformación como nunca antes. Además, al observar y crear un mapatridimensional de las galaxias podremos conocer la distribución dela materia oscura y, por lo tanto, lograremos ver las entrañas delUniverso, concluyó.

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México.- El Universo tiene alrededor de 13 mil 700 millones deaños. Hace tres lustros la humanidad sólo había detectado laposición y velocidad de 10 mil galaxias, pero ahora el proyectointernacional Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) pretendemedir, con cinco mil fibras ópticas, 30 millones de galaxias ycuásares para averiguar más sobre las propiedades de la energíay materia oscuras, que constituyen el 96 por ciento del cosmos.

Para determinarlas e identificar dónde y cómo se empezaron aformar estructuras, cuásares y galaxias, así como para crear unmapa tridimensional del Universo, surgió el DESI, en el queparticipan 150 expertos de varias universidades y dependenciascientíficas de Estados Unidos, Inglaterra, Francia, España yMéxico (con ocho investigadores, cuatro de la UNAM).

El proyecto utilizará el telescopio Mayall del ObservatorioNacional de Kitt Peak de Arizona, de cuatro metros de diámetro,equipado con espectrógrafos que ayudarán a detectar la dinámicade la energía oscura mediante el cálculo de la distancia yubicación de las galaxias, explicó en conferencia de medios Axelde la Macorra, investigador del Instituto de Física (IF) de estacasa de estudios y líder del grupo mexicano, al que tambiénpertenecen Mariana Vargas, del IF, así como Miguel Alcubierre yOctavio Valenzuela, de los institutos de Ciencias Nucleares (ICN) yde Astronomía (IA), respectivamente.

De igual manera participan Jorge Cervantes, del InstitutoNacional de Investigaciones Nucleares (ININ); Tonatiuh Matos, delCentro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav),además de Gustavo Niz y Luis Ureña, de la Universidad deGuanajuato campus León.

En el auditorio Alejandra Jáidar del IF, De la Macorra explicóque las observaciones, que iniciarán en enero de 2019 y tendránsus primeros resultados en 10 años, se llevarán a cabo con eltelescopio que en cada una de sus cinco mil fibras ópticas tieneuna cámara para fotografiar cinco mil objetos cósmicos, segundo asegundo.

Con una descripción de la distribución y los movimientos delas galaxias se podrán comprobar las propiedades de la materia yenergía oscuras, no detectables a simple vista, pero percibidaspor sus efectos gravitacionales.

“Hoy tenemos un mapa inexacto del Universo, similar al de laTierra en el siglo XVI, por lo que queremos generar uno de altacalidad, tanto en la posición como en la velocidad de millones degalaxias. Con el DESI crearemos uno tridimensional más grande, adistancias y tiempos lejanos nunca antes medidos, con una enormeprecisión”, detalló.

Por su parte, Jorge Cervantes explicó que el estudio intentarácomprobar la validez de la Relatividad General de Albert Einstein aescala astronómica, algo nunca hecho a esa magnitud.

Nubes en el espacio

“¿Cómo podemos ver lo invisible y medir la velocidad delviento desde la Tierra? ¡Muy fácil! Ponemos nubes en el cielo yvemos cómo se mueven; esto es justo lo que hacemos. Las nubes sonlas galaxias y el viento es nuestro universo”, ejemplificó De laMacorra.

En 1998, los científicos determinaron que el Universo seexpande cada vez más rápido, es decir, presenta una aceleraciónno explicable a partir del comportamiento de protones, neutrones,electrones y fotones.

Al respecto, han surgido teorías que postulan la existencia deenergía oscura, un 68 por ciento, que explicarían la aceleraciónreferida, y de materia oscura, que representa un 28; el porcentajerestante corresponde a los protones, neutrones y electrones de laspartículas de las que estamos hechos.

Con esta investigación se pretende determinar la dinámica delUniverso a través de las galaxias, del mismo modo en que, porejemplo, es posible determinar la velocidad del viento en el cielo(que a diferentes alturas puede ser distinta) por medio delmovimiento de las nubes.

Para hacer esto a nivel astronómico existe una propiedadasociada a la época en que los fotones dejaron de interaccionarcon los electrones y protones. A este periodo se le llama la“última dispersión” y deja en el cosmos una huelladactilar.

Esta suerte de “impresión dejada por la yema de los dedos”se puede observar, por un lado, a través de la luz, en laradiación de fondo cósmica y, por el otro, en la distribución delas galaxias (formadas por protones, neutrones y electrones).

A la distancia característica entre estas últimas se le llama“picos acústicos bariónicos”, y al medirla a diferentestiempos cósmicos es factible determinar la dinámica del Universoy de la energía oscura.

Predicción

Para De la Macorra existen dos vertientes sobre las hipótesisde esta investigación. La primera asevera que la oscura es unaenergía con presión negativa, que bien podría ser una constantecosmológica, pero aún hay que explicar su origen y por quédomina al Universo justo ahora. La segunda afirma que la Teoría dela Relatividad podría tener modificaciones.

“En el proyecto DESI podremos determinar si hay desviacionesde la propuesta de Einstein a escalas nunca antes medidas”,remarcó.

El académico ha planteado un modelo de energía oscura basadoen una partícula escalar, semejante a los piones, que la genera.No obstante, hay propuestas alternativas que funcionarían comoenergía oscura, pero cada una predice propiedades diferentes. Porello, es necesario determinar las características del Universo demanera precisa, algo que se logrará a través del DESI,subrayó.

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