DESI, instrumento para crear el mapa 3D más preciso del universo

La Universidad Nacional participa activamente a través de sus institutos de Física (IF) y Astronomía (IA) en el proyecto cosmológico más importante en el mundo, el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés), fundamental para entender el universo en el que vivimos, comentó William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM.

Durante la conferencia de prensa para anunciar la liberación de los primeros datos del proyecto DESI, realizada en el Auditorio Alejandra Jáidar del IF, el también investigador destacó que sus resultados permitirán entender cómo es la estructura a gran escala del Universo, a través de un instrumento muy novedoso que está montado en el Telescopio Mayall, en Tucson Arizona (EE. UU.).

“Me parece que es un mensaje muy importante de cómo se puede hacer ciencia básica e instrumentación que implique el desarrollo de tecnologías que tienen consecuencias para muchas otras áreas, como la actividad económica, la formación de recursos humanos y la innovación tecnológica”, comentó Lee Alardín.

Mercedes Rodríguez Villafuerte, directora del IF-UNAM, celebró el funcionamiento exitoso de DESI con el lanzamiento público del primer grupo de datos observacionales, el cual incluye casi 2 millones de objetos, entre galaxias, cuásares y estrellas para que los científicos exploren el cosmos.

“El conjunto de datos que ha sido puesto a disposición de la comunidad científica internacional se obtuvo a partir de 2,480 observaciones realizadas durante seis meses en la fase de validación de DESI, muy recientemente, en los años 2020 y 2021. Se planea registrar decenas de millones de galaxias y cuásares con la finalidad de hacer el mapa más preciso y completo del Universo y así responder algunas de sus incógnitas”, subrayó la también investigadora.

A su vez, Alberto Sánchez Hernández, director general del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del IPN, felicitó a las instituciones mexicanas participantes en el proyecto, UNAM, Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), Cinvestav y la Universidad de Guanajuato, porque desde sus inicios han tenido interés en participar en la generación de nuevo conocimiento.

“México debe ver este tipo de acciones no sólo como la generación de conocimiento, sino como una inversión en la formación de nuevas generaciones de personas altamente capacitadas que, esperamos, en el futuro contribuyan a la solución de los problemas que se presentan en la sociedad en general”, señaló.

Javier Palacios Hernández, director general del ININ, resaltó que esta institución está muy orgullosa de ser una de las pioneras en este proyecto que “más allá de las respuestas que encontremos como humanidad, forma recursos humanos e infraestructura que darán continuidad a este camino que debemos seguir siempre, de buscar respuestas a todas las preguntas”.

En tanto, José de Jesús González González, titular del IA, resaltó que este tipo de colaboraciones muestran cómo la astronomía es una disciplina que al querer responder preguntas básicas ha llevado al desarrollo de instrumentos con la idea de siempre empujar más allá los límites de lo posible.

“Esto ha logrado el desarrollo del plano focal espectroscópico más grande del mundo. Observar 5,000 objetos a la vez no es una trivialidad, sobre todo, para alcanzar la astronomía de precisión y observar galaxias y otros objetos con esta exactitud que nos permita por fin estudiar la naturaleza de la componente energética más importante del Universo, la cual sabemos está ahí, pero desconocemos su naturaleza”, reflexionó el astrónomo.

Axel Ricardo de la Macorra Pettersson Moriel, investigador del IF y coordinador del experimento DESI en México, precisó que en el proyecto participan 69 instituciones internacionales. Se conforma de un arreglo de 5,000 ojos robóticos, cada uno equipado con fibras ópticas que tienen la capacidad de observar 100,000 millones de galaxias en el universo, en el hemisferio Norte del planeta.

La base de datos almacena información en un disco duro de 80 terabytes, con 6 meses de trabajo que corresponde aproximadamente al 5 % de las mediciones que hará DESI en el lustro que se espera dure el proyecto (2026).

Jorge Cervantes Cota, investigador del ININ, detalló que DESI permitirá determinar qué es la energía oscura y sus propiedades, y cómo ha sido su evolución; además de conocer la razón de expansión del universo (llamada constante de Hubble) y su aceleración.

De igual manera, la cantidad de materia oscura, cuántos protones y neutrones hay, la suma de las masas de los neutrinos y otras propiedades del cosmos, entre ellas, cómo fue la evolución del universo inflacionario (en sus inicios), detalló.

Mariana Vargas Magaña, investigadora del IF, mencionó que los datos que hoy se entregan a la comunidad científica constan de 1.7 millones de espectros únicos, de los cuales aproximadamente 1 millón son galaxias de diferentes tipos, 100,000 cuásares y 500,000 estrellas.

Añadió que la liberación de datos temprana considera tres diferentes conjuntos de datos: sondeo de validación, datos de comisión y de programas especiales. “Con el 1 % de lo que va a medir DESI, ya tenemos mejor desempeño que todos los sondeos actuales. Estamos en la frontera del conocimiento”.

En tanto, Octavio Valenzuela Tijerino, investigador del IA, dijo que DESI trazará la estructura del universo con 40 millones de objetos y cubrirá, en promedio, hasta una distancia de 15,000 millones de años luz, 10 veces más preciso que los experimentos actuales.

El censo que se realiza es muy rápido. “Hay mucha gente en todo el mundo trabajando en esto; sería imposible que sólo algunas personas pudieran hacer un estudio como éste en tan poco tiempo”, por lo que esperan hacer muchos descubrimientos relevantes en la malla cósmica, en esta estructura de “filamentos huecos y nudos”, utilizando el espectrógrafo de DESI.

Finalmente, Tonatiuh Matos Chassin, investigador del Cinvestav, recordó que en 2011 se encontró que la expansión del universo se acelera y surgió la idea de que debía haber una energía mucho más poderosa que toda la materia visible del cosmos, e inclusive que la materia oscura, causante de esa aceleración y equivalente al 68 o 70 % de la materia del universo.

Nadie sabe qué es la energía oscura. DESI puede dar una respuesta a la pregunta “¿de qué está hecho el universo?”, y si no la proporciona, por lo menos trazará el camino para encontrarla, finalizó.