Una nueva cámara astronómica investiga la energía oscura

La aceleración de la expansión del universo, también llamada energía oscura, es un sorprendente fenómeno cuyo descubrimiento ya ha merecido ya el Premio Nobel de Física (en 2011), pero nadie sabe qué es. Para intentar avanzar en su investigación, un equipo internacional de científicos e ingenieros, liderados por el laboratorio Fermilab (en EE UU), con notable participación española, puso en marcha hace ocho años un proyecto de desarrollo de una cámara astronómica especial dedicada a rastrear el cielo y buscar respuestas a ese misterioso efecto. Y no es un efecto secundario: aunque no sepan de qué se trata, los científicos han logrado determinar la composición del universo: el 72% es precisamente energía oscura; el 23% es materia oscura (también enigmática aunque sobre ella los físicos tienen más pistas, o más hipótesis) y sólo el 5% es materia corriente, la que conocemos y de la que está hecha todo lo que se ve.

La nueva cámara de energía oscura (DECam), que tiene el tamaño de una cabina telefónica y pesa 11 toneladas, se ha estrenado con la llamada primera luz el pasado 12 de septiembre, según han informado los investigadores del proyecto denominado DES (siglas en inglés de rastreo de la energía oscura). Se ha instalado en el telescopio Victor M. Blanco del observatorio estadounidense en Cerro Tololo (Chile) y es “la máquina de cartografiado del cielo más poderosa jamás creada”, dicen sus responsables. Es capaz de ver la luz de más de 100.000 galaxias a distancias de 8.000 millones de años luz en cada exposición, formando un mosaico de 64 CCD (dispositivos electrónicos de captura de imágenes del tipo de los utilizan todas las cámaras fotográficas digitales) con una sensibilidad “sin precedentes en infrarrojo”, explican los científicos españoles del Ciemat participantes en el proyecto, liderados por Eusebio Sánchez. El telescopio tiene un espejo principal de cuatro metros de diámetro.

El plan es hacer, con este avanzado instrumento astronómico, en cinco años, una cartografía de una octava parte de la esfera celeste, observando unos 300 millones de galaxias, 100.000 cúmulos de galaxias y 4000 explosiones de supernova.

“La energía oscura es el descubrimiento más sorprendente que se ha producido en la física en los últimos 20 años y solamente puede explicarse si existe nueva física más allá de las teorías actuales”, señala Sánchez en un comunicado del Ciemat. “Si conseguimos descubrir la naturaleza de la energía oscura será una revolución en el conocimiento del universo. El proyecto DES se concibió para avanzar en la resolución de este problema y ahora, tras un gran esfuerzo de diseño y construcción, comenzamos la aventura”, añade.

La ingente cantidad de datos que los físicos quieren obtener con esta nueva cámara “permitirá conocer la distribución de galaxias en un volumen importante del universo observable, lo que nos permitirá determinar de una vez por todas la geometría local del universo y el contenido de materia y energía responsable de su evolución”, explica Juan García-Bellido, investigador de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y miembro del proyecto. “El descubrimiento del agente responsable de la expansión acelerada marcaría un hito histórico que nos permitiría conectar el origen y el destino del cosmos”.

Tras la primera luz de la DECam y las pruebas, que durarán unas semanas, los científicos tienen previsto empezar a trabajar con la nueva cámara el próximo diciembre. Participan en el proyecto expertos de Estados Unidos, Reino unido, Brasil, Alemania y Suiza. Por parte española, el consorcio de trabajo en el proyecto está formado por investigadores del Ciemat, de la UAM, del Instituto de Altas Energías (IFAE) y del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE), ambos en Barcelona; ellos han hecho aportaciones clave en la electrónica de la nueva cámara, así como en el diseño del software necesario para utilizar el telescopio y para analizar los datos obtenidos.

Los grandes mapas celestes que se obtendrán “dibujan también la historia del cosmos, como una auténtica máquina del tiempo”, señala Enrique Gaztañaga, investigador del CSIC en el ICE. “Podremos comparar el ritmo y la historia de la expansión del universo con el ritmo de crecimiento de sus estructuras, lo que nos permitirá confirmar o refutar el modelo que tenemos sobre el origen del universo y sus leyes fundamentales”, apunta este científico.