Después de escanear en profundidad alrededor de una cuarta parte de los cielos del sur durante seis años y catalogar cientos de millones de galaxias distantes, la Dark Energy Survey (DES) terminará de tomar datos mañana, el 9 de enero.

La encuesta es una colaboración internacional que comenzó a mapear un 5, 000 grados cuadrados de área del cielo el 31 de agosto, 2013, en una búsqueda para comprender la naturaleza de la energía oscura, la fuerza misteriosa que está acelerando la expansión del universo. Usando la cámara de energía oscura, una cámara digital de 520 megapíxeles financiada por la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de los Estados Unidos y montada en el telescopio Blanco de 4 metros en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo de la Fundación Nacional de Ciencias en Chile, Los científicos de DES tomaron datos de 758 noches durante seis años.

Durante esas noches registraron datos de más de 300 millones de galaxias distantes. Más de 400 científicos de más de 25 instituciones de todo el mundo han participado en el proyecto. que está alojado en el Laboratorio Nacional Acelerador Fermi del Departamento de Energía de EE. UU. La colaboración ya ha producido alrededor de 200 artículos académicos, con más por venir.

Según el director de DES, Rich Kron, un científico del Fermilab y de la Universidad de Chicago, esos resultados y los científicos que los hicieron posibles son donde reside gran parte del logro real de DES.

"Las primeras generaciones de estudiantes e investigadores postdoctorales en DES ahora se están convirtiendo en profesores de instituciones de investigación y están involucrados en los próximos estudios del cielo, ", Dijo Kron." La cantidad de publicaciones y personas involucradas son un verdadero testimonio de este experimento. Ayudar a lanzar tantas carreras siempre ha sido parte del plan, y ha tenido mucho éxito ".

DES sigue siendo uno de los estudios más sensibles y completos de galaxias distantes jamás realizado. La Dark Energy Camera es capaz de ver la luz de galaxias a miles de millones de años luz de distancia y capturarla con una calidad sin precedentes.

Según Alistair Walker del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica, un miembro del equipo DES y el científico de instrumentos DECam, equipar el telescopio con la Dark Energy Camera lo transformó en una máquina de levantamiento de última generación.

"Se necesitaba DECam para realizar DES, pero también creó una nueva herramienta para el descubrimiento, del sistema solar al universo distante, Walker dijo. Por ejemplo, Recientemente se descubrieron 12 nuevas lunas de Júpiter con DECam, y la detección de galaxias distantes formadoras de estrellas en el universo temprano, cuando el universo tenía solo un pequeño porcentaje de su edad actual, ha aportado nuevos conocimientos sobre el final de la edad oscura cósmica ".

La encuesta generó 50 terabytes (eso es 50 millones de megabytes) de datos durante sus seis temporadas de observación. Esos datos se almacenan y analizan en el Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación (NCSA) de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

"Incluso después de finalizar las observaciones, NCSA continuará respaldando la productividad científica de la colaboración mediante la publicación de datos refinados y el servicio de los datos hasta bien entrada la década de 2020, "dijo Don Petravick, Gerente senior de proyectos para Dark Energy Survey en NCSA.

Ahora el trabajo de analizar esos datos ocupa un lugar central. DES ya ha publicado una gama completa de artículos basados ​​en su primer año de datos, y los científicos ahora se están sumergiendo en la rica veta de imágenes catalogadas de los primeros años de datos, buscando pistas sobre la naturaleza de la energía oscura.

El primer paso en ese proceso, según Fermilab y el científico de la Universidad de Chicago Josh Frieman, ex director de DES, es encontrar la señal en todo el ruido.

"Estamos tratando de detectar la señal de la energía oscura en un contexto de todo tipo de cosas no cosmológicas que se imprimen en los datos, Frieman dijo. "Es un esfuerzo continuo masivo de muchas personas diferentes en todo el mundo".

La colaboración DES continúa publicando resultados científicos de su almacén de datos, y los científicos discutirán los resultados recientes en una sesión especial en la reunión de invierno de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle hoy, 8 de enero. Los aspectos más destacados de los años anteriores incluyen:

• la medida más precisa de la estructura de la materia oscura en el universo, cuales, en comparación con los resultados de fondo cósmico de microondas, permite a los científicos rastrear la evolución del cosmos.
• el descubrimiento de muchas más galaxias satélites enanas que orbitan nuestra Vía Láctea, que proporcionan pruebas de las teorías de la materia oscura.
• la creación del mapa de materia oscura más preciso del universo.
• el avistamiento de la supernova más distante jamás detectada.
• la publicación pública de los primeros tres años de datos de la encuesta, permitiendo a los astrónomos de todo el mundo realizar descubrimientos adicionales.

Los científicos del DES también detectaron la primera contraparte visible de ondas gravitacionales jamás detectada, una colisión de dos estrellas de neutrones que ocurrió hace 130 millones de años. DES fue uno de varios estudios del cielo que detectó esta fuente de ondas gravitacionales, abriendo la puerta a un nuevo tipo de astronomía.

Recientemente, DES publicó sus primeros resultados de cosmología basados ​​en supernovas (207 de ellos tomados de los primeros tres años de datos de DES) utilizando un método que proporcionó la primera evidencia de aceleración cósmica hace 20 años. Se esperan resultados más completos sobre la energía oscura en los próximos años.

La tarea de acumular una encuesta tan completa no fue poca cosa. Durante el transcurso de la encuesta, Se pidió a cientos de científicos que trabajaran con la cámara en turnos nocturnos con el apoyo del personal del observatorio. Para organizar ese esfuerzo, DES adoptó algunos de los principios de los experimentos de física de alta energía, en el que todos los que trabajan en el experimento están involucrados en su operación de alguna manera.

"Este modo de operación también brindó a DES una oportunidad educativa, "dijo el científico del Fermilab Tom Diehl, quién gestionó las operaciones de DES. "Los científicos superiores de DES se emparejaron con otros sin experiencia para la formación y, a tiempo, transmitiría ese conocimiento a observadores más jóvenes ".

La estructura organizativa de DES también se diseñó para brindar a los científicos en etapa inicial valiosas oportunidades de avance, desde talleres sobre la redacción de propuestas de investigación hasta mentores que ayudaron a revisar y editar solicitudes de subvenciones y empleo.

Antonella Palmese, investigador postdoctoral asociado en Fermilab, llegó a Cerro Tololo como estudiante de posgrado de University College London en 2015. Rápidamente se puso al día y regresó en 2017 y 2018 como una observadora experimentada. También se desempeñó como representante de científicos de carrera temprana, ayudando a los primeros que dejan su huella con DES.

"Trabajar con DES me ha puesto en contacto con muchos científicos notables de todo el mundo, "Dijo Palmese." Es una colaboración especial porque siempre sientes que eres una parte necesaria del experimento. Siempre hay algo útil que puede hacer por la colaboración y por su propia investigación ".

La Cámara de Energía Oscura permanecerá montada en el telescopio Blanco en Cerro Tololo durante otros cinco a 10 años y seguirá siendo un instrumento útil para colaboraciones científicas en todo el mundo. El director del Observatorio Interamericano Cerro Tololo, Steve Heathcote, prevé un futuro brillante para DECam.

"Aunque la toma de datos para DES está llegando a su fin, DECam continuará su exploración del universo desde el telescopio Blanco y se espera que siga siendo un 'motor de descubrimiento' de primera línea durante muchos años. "Dijo Heathcote.

La colaboración DES ahora se centrará en generar nuevos resultados a partir de sus seis años de datos, incluyendo nuevos conocimientos sobre la energía oscura. Con una era al final la próxima era de Dark Energy Survey apenas está comenzando.