Una ‘máquina del tiempo’ para recrear el cosmos hace 11.000 millones de años

Desde el Big Bang, el espacio se expande progresivamente. La causa de este crecimiento, que se acelera, es la energía oscura, que supone el 68% del universo. Este elemento, cuya composición es aún un misterio para la ciencia, está en guerra con la materia. Una ejerce una fuerza gravitacional para separar las galaxias mientras que la otra intenta, en vano, contenerlas. Para desvelar las propiedades de esta extraña energía que desafía a la ciencia, los investigadores han desarrollado el nuevo instrumento Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), dotado con 5.000 detectores, con el objetivo de observar una cifra récord de galaxias. 

Ramon Miquel, el investigador principal del proyecto en el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE), destaca que los experimentos de última generación como DESI son un salto cualitativo. "Es la mejor manera de avanzar para desentrañar estos enigmas, ya que analizan un volumen de galaxias que nunca se había explorado antes", añade. Los 500 investigadores involucrados quieren explorar la expansión temprana del universo, es decir, volver a unos 11.000 millones de años atrás y calcular su velocidad a lo largo del tiempo. Este procedimiento les ofrecerá un mapa tridimensional de la distancia entre la Tierra y 35 millones de galaxias y 2,4 millones de cuásares (fuentes de radiación celeste que todavía permanecen desconocidas).

Desde 2020 y durante cinco años, la máquina atrapará las luces de un tercio del cosmos para viajar a un pasado muy lejano, cercano a la creación del universo. El espejo primario del instrumento, de cuatro metros de diámetro, y el conjunto de lentes correctoras, de cerca de un metro de diámetro cada una, proporcionan un gran y profundo campo de visión. Los 5.000 detectores se mueven como robots en busca del lugar adecuado. "Recolectan la luz del universo antes de que, al pasar por un prisma, se despliegue en estrechas bandas de colores", explica Miquel.

DESI conseguirá catalogar 20 veces más objetos cósmicos que cualquier instrumento anterior

El resultado de esta observación de alta precisión será el mapa más detallado del universo hasta este fecha. DESI conseguirá catalogar 20 veces más objetos cósmicos que cualquier instrumento anterior. En condiciones ideales, el instrumento, instalado en el telescopio Mayall de cuatro metros de diámetro localizado en el observatorio Kitt Peak de Arizona (EE UU), puede medir los espectros de 5.000 galaxias cada 20 minutos cuando antes se alcanzaban tan solo unos centenares. Toda esta tecnología de una calidad sin precedentes permite apuntar automáticamente a conjuntos de galaxias preseleccionados y, en tan solo 10 segundos, el aparato cambia de posición y enfoca un nuevo grupo.

La energía oscura ha tomado el control del espacio. Cuanto más tiempo transcurre, más se alejan las galaxias y se desconoce si existe un límite o si, más bien, el movimiento tiende hacia un infinito. Juan García-Bellido Capdevila, cosmólogo del Instituto de Física Teórica (IFT), precisa que este fenómeno depende de la materia y de la energía, que están en tensión. "Todavía no conocemos con precisión esta interacción, por lo que no podemos saber qué pasará. Si observamos una aceleración constante parece que, efectivamente, el universo se expandirá para siempre", explica. Si esto ocurre, en un futuro muy lejano de más de 20.000 millones de años, la Tierra (si sigue ahí) formaría parte de un grupo de galaxias perdido en la nada, en medio de la oscuridad.

Si observamos una aceleración constante parece que, efectivamente, el universo se expandirá para siempre

Miquel asume que este proyecto, que se probó por primera vez el pasado 23 de octubre, es el más puntero hasta ahora para desvelar los secretos de la energía oscura frente a la cual la gravedad pierde la batalla. "Si las propiedades de la energía oscura cambian con el tiempo, puede que, en millones y millones de años, cese la expansión del universo", comenta. Si la velocidad no fuera constante, por ejemplo, se podría llegar a un colapso y por lo tanto a una nueva concepción del camino que siguen ahora las galaxias, explica García-Bellido. "Nos daría por fin una respuesta. Conocer la naturaleza del universo es fundamental. Es de dónde venimos", concluye.