Tres años después de su búsqueda para revelar la naturaleza de la energía oscura, el Experimento de Energía Oscura del Telescopio Hobby-Eberly (HETDEX) está en camino de completar el mapa más grande del cosmos hasta la fecha. El equipo creará un mapa tridimensional de 2,5 millones de galaxias que ayudará a los astrónomos a comprender cómo y por qué la expansión del universo se acelera con el tiempo.

"HETDEX representa la unión de muchos astrónomos e instituciones para realizar el primer estudio importante de cómo cambia la energía oscura con el tiempo, "dijo Taft Armandroff, director del Observatorio McDonald de la Universidad de Texas en Austin.

La encuesta comenzó en enero de 2017 en el Telescopio Hobby-Eberly (HET) de 10 metros del Observatorio McDonald. Hoy dia, la encuesta está completa en un 38%. Continúan la reducción y el análisis de datos.

"HETDEX ha llegado, ", dijo el astrónomo Karl Gebhardt." Estamos a más de un tercio del camino de nuestro programa ahora, y tenemos este fantástico conjunto de datos que vamos a utilizar para medir la evolución de la energía oscura ".

El estudio funciona apuntando el telescopio a dos regiones del cielo cerca de Big Dipper y Orion. Por cada señalamiento, el telescopio registra alrededor de 32, 000 espectros, capturando la huella cósmica de la luz de cada objeto dentro del campo de visión del telescopio.

"En realidad, es un poco alucinante, cuánta información se captura en esto, "dijo el miembro del equipo Gary Hill.

Estos espectros se registran a través de 32, 000 fibras ópticas que se alimentan de más de 100 instrumentos trabajando juntos como uno. Esta asamblea se llama VIRUS, el Espectrógrafo de Unidad Replicable de Campo Integral Visible. Es una máquina enorme compuesta por docenas de copias de un instrumento que trabajan juntas para lograr eficiencia. VIRUS fue diseñado y construido especialmente para HETDEX.

Esto convierte a VIRUS en uno de los instrumentos astronómicos más avanzados del mundo. Construirlo "fue una gran tarea de orquestar, "Hill dijo, señalando que el proyecto ha tardado una década en concretarse. "Es el más grande en muchas medidas, " él dijo, observando que tiene la mayor cantidad de fibras ópticas, además de tener tanta área de detección como las cámaras astronómicas más grandes. También es un instrumento extremadamente grande, ocupando gran parte del espacio dentro de la cúpula del telescopio.

HETDEX es una encuesta a ciegas, lo que significa que en lugar de apuntar a objetivos específicos, registra todo en un fragmento específico de cielo. Luego, los científicos revisan los datos para seleccionar los objetos que desean estudiar.

El miembro del equipo Phillip MacQueen ha trabajado en los desafíos técnicos de entregar VIRUS según las especificaciones de HETDEX. Nos recuerda que la creación de mapas en astronomía comenzó con las primeras personas que miraron el cielo.

"VIRUS es el deleite de un cartógrafo astronómico, ", Dijo MacQueen." Hace mucho más que un mapa donde los objetos están en dos dimensiones en el cielo. HETDEX está usando VIRUS para mapear dónde se encuentran los objetos en un volumen realmente enorme del universo, tanto dentro de nuestra galaxia como mucho más allá ".

Para hacer el mapa necesario para el proyecto de energía oscura, están peinando mil millones de espectros en busca de ejemplos de un tipo específico de galaxia. Estas galaxias varían en distancias de 10 mil millones a 11,7 mil millones de años luz de distancia, por lo que representan una época en la que el universo tenía solo unos pocos miles de millones de años. Sus espectros llevan información sobre la rapidez con la que las galaxias se alejan de nosotros como resultado de la expansión del universo. Eso permitirá a los astrónomos determinar cómo ha cambiado la velocidad a la que el universo se expande a lo largo de los eones. que es clave para determinar la naturaleza de la energía oscura.

El equipo de HETDEX espera completar sus observaciones para diciembre de 2023. En total, la encuesta completa incluirá mil millones de espectros, "el estudio espectral más grande de todos los tiempos, ", Dijo Gebhardt. Estos datos se procesan y almacenan en el Centro de Computación Avanzada de Texas (TACC) de UT Austin, uno de los mejores centros de supercomputación del mundo.

Erin Mentuch Cooper es la administradora de datos del proyecto. "Somos muy afortunados de tener acceso" a TACC, ella dijo, explicando que durante el verano, una supercomputadora TACC procesó todos los datos HETDEX ahora disponibles en dos semanas. Habría tardado 10 años en una sola computadora, ella dijo.

Mientras tanto, muchos astrónomos están utilizando los datos ya recopilados para atacar una serie de otros misterios astronómicos. Varios están a punto de publicar su investigación.

Entre ellos se encuentra el profesor de UT Keith Hawkins. Ha hecho uso de los espectros de la encuesta de aproximadamente 100, 000 estrellas en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Aunque estas estrellas no fueron la principal cantera de HETDEX, fueron capturados por la encuesta ciega. "Como solía decir mi abuelo, "La basura de un hombre es el tesoro de otro, '" él dijo.

Hawkins está usando estos espectros para estudiar el contenido de las estrellas, tamaños temperaturas y movimientos para rastrear cómo se unieron las diferentes partes de nuestra galaxia. Próximamente se publicará su artículo de investigación sobre este trabajo. Otros astrónomos se están preparando para publicar investigaciones sobre enanas blancas y galaxias cercanas para las que utilizaron datos HETDEX.