17/Ago/08

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El mayor mapa de galaxias 3D

Los cartógrafos cósmicos están empezando a trabajar en el mapa 3D más grande del Universo hasta ahora. Nos revelaría el ondulante paisaje esculpido por el Big Bang y podría darnos pistas de la oculta forma del espacio y la naturaleza de la energía oscura

El proyecto Sloan III es el último en una secuencia de sondeos del cielo que usa un telescopio de amplio campo en Sunspot, Nuevo México. Desde la finalización de Sloan I (entre los años 2000-2005) y Sloan-II (2005-2008), la cámara del telescopio y ópticas se han actualizado, haciendo al instrumento más sensible.

Mientras que la mayoría de los esfuerzos en las investigaciones previas estuvo dedicado a galaxias relativamente cercanas, el objetivo de Sloan III será graficar las posiciones de las galaxias más luminosas hasta una distancia de 8 mil millones de años luz. SDSS-III será un programa de seis años compuesto por cuatro investigaciones: Boss, medirá la escala de distancia cósmica; SEGUE-2 mapeará la estructura de la Vía Láctea; APOGEE usará espectroscopía infrarroja para ver a través del polvo; y MARVELS investigará la población de gigantes planetas en 11.000 estrellas.

"Me alegra que no sabíamos en el comienzo lo difícil que sería y el tiempo que llevaría", dice Jim Gunn, el astrónomo de Princeton que ha guiado el proyecto desde el inicio.

El sondeo utiliza un telescopio de 2.5m equipado con dos instrumentos especializados: una cámara de 125 Mega píxeles y espectrógrafos que observan 640 objetos al mismo tiempo. SDSS logró alcanzar sus objetivos originales al realizar profundos y coloridos mapas que cubren más de un cuarto del cielo y medir las distancias de cerca de un millón de galaxias y más de cien mil cuásares y así crear el mayor mapa de la estructura cósmica.

Con la determinación de las localizaciones de millones de estas galaxias en un mapa de esa escala, el equipo espera que emerja un patrón subyacente. Están buscando una reliquia de un patrón más antiguo, visto en la radiación de fondo de microondas que fue emitida 380.000 años luego del Big Bang. A su vez, eso fue creado por fuertes ondas de sonido viajando a través del caliente y denso cosmos primitivo.

En esta cacofonía cósmica, una nota particular fue más fuere que el resto, y sobrevivió hasta estos días como una longitud de onda característica en el agrupamiento de galaxias.

Hace un par de años, dos estudios revelaron que las ondas de sonido que recorrieron el espacio luego del Big Bang dejaron una sutil huella en la forma en que las galaxias se agrupan. Generalmente hablando, la distancia entre galaxias concuerda con el patrón de las ondas de sonido del universo temprano.

"Es más probable que las galaxias estén separadas por 500 millones de años luz que por 400 o 600 millones de años luz", dice Daniel Eisenstein, director del nuevo proyecto en la Universidad de Arizona.

Nubes de gas

También esperan ver estas huellas en la forma en que se agrupa el gas intergaláctico, cuya presencia es revelada por su absorción de la luz de los distantes cuásares. "Es la primera vez que alguien ha intentado hacer esto", dice Eisenstein.

El estudio intentará dilucidar la historia de la expansión cósmica para saber más sobre los cambios en la aceleración y conocer si la energía oscura se está haciendo más fuerte o débil.

Además, intentarán saber más sobre la forma del universo. Si el espacio-tiempo está curvado a grandes escalas, se magnificará o achicará el tamaño relativo de los objetos distantes. Esos cambios podrían ser distinguibles de otros causados por la energía oscura porque la curvatura del espacio produciría efectos más fuertes en corrimientos más altos hacia el rojo, según los astrónomos.

"Las ondas de sonido que viajaron en el universo primitivo dejaron una escala característica en la distribución de las galaxias", dice Eisenstein. "Podemos usar esta escala como una "regla estándar" para medir la historia de la expansión del universo, así como las supernovas han sido usadas como velas estándar", agrega.

El Sloan III sondeará también cerca de casa, mapeando la Vía Láctea:

El estudio SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) estudiará nuestra galaxia en luz visible, mientras que se realizará otro en infrarrojo para penetrar el polvo interestelar que oscurece nuestra visión de la galaxia.

Un cuarto estudio va a monitorear 10 mil estrellas en busca de planetas gigantes, al detectar los vaivenes que los planetas gigantes generan en sus estrellas huéspedes.

El Sloan Digital Sky Survey ha realizado detallados mapas 3D de galaxias relativamente cercanas. La Tierra está en el centro de esta cuña, con el círculo exterior a una distancia de 2 mil millones de años luz. La región entre las cuñas no fue mapeada por el SDSS por el polvo en nueva galaxia que oscurece la visión del universo distante en esas direcciones.

El SDSS-II completó sus observaciones el 14 de julio y liberará sus datos finales al público en octubre. El 15 de julio comenzó SDSS-III.

Ver e interactuar con el Universo en 3D

La tecnología informática y el esfuerzo personal de algunos investigadores nos brindan la oportunidad de no quedarnos pasmados sólo ante los astronómicos datos del sondeo de distribución de galaxias o los estudios sobre la radiación de fondo de microondas. También podemos contar con imágenes, videos y programas de computación basados en estos datos reales.

Un ejemplo es Galaxy Explorer, de Tamas Szalay. El software muestra la distribución 3D de las galaxias observadas por el SDSS. Los datos consisten en las posiciones de más de 130 mil galaxias y posibilitan la observación del agrupamiento galáctico en paredes y filamentos.

El programa es muy sencillo de manejar. Movemos el mouse para mirar alrededor y usamos el botón izquierdo para ir hacia adelante y el derecho, hacia atrás. Las teclas W, S, A, D, +, -, R, barra esp, escape, permiten subir, bajar, ir a izq, a derecha, incrementar velocidad, disminuirla, ir a posición inicial, modo vuelo y salir, respectivamente.

¡Ya está la versión 3 del programa! Se puede descargar desde este sitio.

SkyServer

Este sitio está pensado para aprender y utilizar herramientas para la enseñanza. Si sabes de bases de datos SQL, puedes hacer consultas de ese tipo (¡pero prepárate para pasarte varias horas, es adictivo!). El sitio, en español.

Para aprender más y usar otras herramientas, videos e imágenes, visitar la sección educativa del SDSS.

Allí encontrar un enlace a Cosmus, un sitio con muchas herramientas, entre las cuales podrás explorar sobre los rayos cósmicos gracias a los datos del Observatorio Pierre Auger de Argentina.

Y mucho más en Cosmus.

Fuente: Noticias del Cosmos. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard