En 1998, los científicos descubrieron que la expansión del universo se está acelerando. Los físicos no saben cómo o por qué el universo se está acelerando hacia afuera, pero le dieron un nombre a la fuerza misteriosa detrás de este fenómeno:energía oscura.

Los científicos saben mucho sobre los efectos de la energía oscura, pero no saben qué es. Los cosmólogos calculan que el 68 por ciento de la energía total del universo debe estar compuesto por este material. Una forma de manejar mejor la energía oscura y sus efectos es crear mapas detallados del universo, trazando su expansión. Científicos, ingenieros y técnicos están construyendo actualmente el instrumento espectroscópico de energía oscura, o DESI, para hacer precisamente eso.

DESI ayudará a crear el mapa tridimensional de galaxias más grande hasta la fecha, uno que abarcará un tercio de todo el cielo, se remontan a 11 mil millones de años luz, y registra aproximadamente 35 millones de galaxias y cuásares.

Medirá los espectros de luz que emanan de las galaxias para determinar sus distancias a la Tierra. Otros estudios han creado mapas que ubican las posiciones laterales de las galaxias en el cielo, pero los científicos que utilicen DESI podrán tomar medidas más precisas de su distancia de nosotros, creando alta resolución, Mapas tridimensionales.

DESI se está instalando actualmente en el Telescopio Mayall de 4 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak en Tucson, Arizona. Una vez completada la instalación, funcionará durante cinco años.

El proyecto DESI se gestiona en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkley (Berkeley Lab) del Departamento de Energía de EE. UU. En California. y Fermilab del DOE de EE. UU. está contribuyendo al ambicioso esfuerzo con sistemas especializados para recolectar y analizar la luz galáctica.

"El esfuerzo colaborativo para construir DESI es un ejemplo de cómo la ciencia se basa en la experiencia de múltiples instituciones hacia un objetivo común, uno hacia el que la humanidad siempre se está moviendo:comprender los fundamentos de nuestro universo, "dijo Michael Levi de Berkeley Lab, Director del proyecto DESI.

Una de las piezas más importantes que aporta Fermilab es el barril corrector DESI. Colaboradores de Fermilab diseñados, construyó y probó el cañón, que es aproximadamente del tamaño de una cabina telefónica. Desempeña un papel fundamental:mantener las seis lentes gigantes de DESI en perfecta alineación. Para garantizar una precisión perfecta, el cuerpo está diseñado para que las lentes se coloquen con precisión dentro del ancho de un cabello humano. Los colaboradores del University College London terminaron recientemente de instalar las lentes en el cuerpo, y todo el conjunto pronto será elevado al telescopio.

"El cañón debe ser extremadamente preciso, "dijo Gastón Gutiérrez, Científico del Fermilab gestionando la construcción del barril corrector. "Si hay alguna desalineación de las lentes, el error se magnificará mucho, y las imágenes se verán borrosas ".

Fermilab también diseñó y construyó grandes estructuras que sostendrán una jaula que rodea el barril. Estos fueron entregados al Mayall en abril, y su instalación ha comenzado.

Para convertir la luz de las galaxias en información digital para su análisis, DESI utilizará versiones de alta tecnología de los componentes familiares en las cámaras de mano típicas:dispositivos de carga acoplada, o CCD. Fermilab empaquetó y probó estos dispositivos sensibles antes de entregarlos a Tucson.

El trabajo de recolectar la luz galáctica pertenece a DESI's 5, 000 cables de fibra óptica, lo que ayudará a registrar los espectros de cada galaxia. Durante aproximadamente 20 minutos, cada una de las fibras apuntará a una sola galaxia y registrará su espectro. Luego, el telescopio se moverá a una nueva posición en el cielo, y los 5, Se moverán 000 fibras para apuntar a nuevas galaxias. Fermilab está desarrollando el software que le dice al instrumento en qué parte del cielo apuntar esas fibras. Sin esta automatización, DESI no podría medir los millones de objetos que planea estudiar.

Para comprender completamente los espectros que recopilará DESI, los científicos necesitan mantener información detallada sobre el estado del instrumento y del telescopio. Además del cañón DESI, Fermilab está creando un libro de registro electrónico y una base de datos para almacenar los datos operativos de los sistemas de control de instrumentos. Estos se utilizarán para realizar un seguimiento de la información sobre los sistemas necesarios para operar DESI, como leer los CCD, Dirija el telescopio y asegúrese de que el aparato para registrar los espectros funcione correctamente.

Predecesor de DESI, llamada Cámara de Energía Oscura (DECam), actualmente está montado en el telescopio Víctor Blanco de Chile, el telescopio hermano del Mayall. En 2012, investigadores y técnicos completaron la construcción de DECam para su uso en la Encuesta de Energía Oscura de cinco años, alojado por Fermilab. Los mismos científicos que diseñaron DECam están aportando su experiencia y conocimiento a DESI.

Dark Energy Survey y DECam sirven como trampolines hacia DESI. El proyecto DESI mejorará nuestra comprensión de la naturaleza de la energía oscura utilizando los resultados de la Encuesta de Energía Oscura como base. Los datos de DECam también ayudarán a DESI a encontrar las galaxias para que este último pueda tomar medidas espectrales más precisas para determinar el corrimiento al rojo de la galaxia:cuanto más lejos está una galaxia de nosotros, cuanto más se estira y se desplaza su luz en la dirección de longitudes de onda más rojas (más largas), por la expansión del universo.

"Para el Dark Energy Survey, solo estamos tomando imágenes, pero para DESI estamos apuntando fibras a galaxias y midiendo espectros, "dijo Brenna Flaugher de Fermilab, director de proyectos de DES y uno de los principales científicos de DESI. "Entonces, es algo así como el siguiente nivel de resolución en el corrimiento al rojo ".

Está previsto que las piezas finales de DESI se instalen en abril de 2019, con la primera luz prevista para mayo de ese año.

"DESI nos ayudará a comprender la naturaleza de la energía oscura, ", Dijo Flaugher." Y eso conducirá a una mejor comprensión de la evolución de nuestro universo ".