En 1929, Edwin Hubble cambió para siempre nuestra comprensión del cosmos al mostrar que el Universo está en un estado de expansión. En la década de 1990, los astrónomos determinaron que la velocidad a la que se está expandiendo en realidad se está acelerando, lo que a su vez condujo a la teoría de la "Energía Oscura". Desde entonces, los astrónomos y físicos han tratado de determinar la existencia de esta fuerza midiendo la influencia que tiene sobre el cosmos.
Lo último en estos esfuerzos proviene del Sloan Digital Sky Survey III (SDSS III), donde un equipo internacional de investigadores ha anunciado que han terminado de crear las mediciones más precisas del Universo hasta la fecha. Conocido como el Estudio Espectroscópico de Oscilación de Baryon (BOSS), sus mediciones han impuesto nuevas restricciones a las propiedades de la Energía Oscura.
Las nuevas mediciones fueron presentadas por el astrónomo Daniel Eisenstein de la Universidad de Harvard en una reunión reciente de la Sociedad Astronómica Americana. Como director del Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III), él y su equipo han pasado los últimos diez años midiendo el cosmos y las fluctuaciones periódicas en la densidad de la materia normal para ver cómo se distribuyen las galaxias en todo el Universo.
Y después de una década de investigación, el equipo de BOSS pudo producir un mapa tridimensional del cosmos que cubre más de seis mil millones de años luz. Y aunque otras encuestas recientes han buscado más lejos, hasta distancias de 9 y 13 mil millones de años luz, el mapa BOSS es único en el sentido de que cuenta con la mayor precisión de cualquier mapa cosmológico.
De hecho, el equipo de BOSS pudo medir la distribución de galaxias en el cosmos, y a una distancia de 6 mil millones de años luz, dentro de un margen de error del 1% sin precedentes. Determinar la naturaleza de los objetos cósmicos a grandes distancias no es una tarea fácil, debido a los efectos de la relatividad. Como el Dr. Eisenstein le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“Las distancias son un desafío de larga data en astronomía. Mientras que los humanos a menudo pueden juzgar la distancia debido a nuestra visión binocular, las galaxias más allá de la Vía Láctea están demasiado lejos para usarlas. Y debido a que las galaxias vienen en una amplia gama de tamaños intrínsecos, es difícil juzgar su distancia. Es como mirar una montaña lejana; el juicio de uno sobre su distancia está ligado con el juicio de uno sobre su altura ".
En el pasado, los astrónomos han realizado mediciones precisas de los objetos dentro del universo local (es decir, planetas, estrellas vecinas, cúmulos estelares) confiando en todo, desde el radar hasta el desplazamiento al rojo, el grado en que la longitud de onda de la luz se desplaza hacia el extremo rojo de la luz. espectro. Sin embargo, cuanto mayor es la distancia de un objeto, mayor es el grado de incertidumbre.
Y hasta ahora, solo los objetos que están a unos pocos miles de años luz de la Tierra, es decir, dentro de la galaxia de la Vía Láctea, han medido sus distancias dentro de un margen de error del uno por ciento. Como el más grande de los cuatro proyectos que componen el Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III), lo que distingue a BOSS es el hecho de que se basa principalmente en la medición de lo que se denominan "oscilaciones acústicas bariónicas" (BAO).
Estas son ondas sutilmente periódicas en la distribución de la materia bariónica visible (es decir, normal) en el cosmos. Daniel Eisenstein explicó:
“BOSS mide la expansión del Universo de dos maneras principales. El primero es mediante el uso de las oscilaciones acústicas bariónicas (de ahí el nombre de la encuesta). Las ondas de sonido que viajan en los primeros 400,000 años después del Big Bang crean una escala preferida para la separación de pares de galaxias. Al medir esta separación preferida en una muestra de muchas galaxias, podemos inferir la distancia a la muestra.
"El segundo método es medir cómo la agrupación de galaxias difiere entre pares orientados a lo largo de la línea de visión en comparación con la transversal a la línea de visión. La expansión del Universo puede hacer que esta agrupación sea asimétrica si se usa el historial de expansión incorrecto al convertir los desplazamientos al rojo a distancia ".
Con estas nuevas mediciones de distancia de alta precisión, los astrónomos de BOSS podrán estudiar la influencia de la materia oscura con mucha mayor precisión. "Los diferentes modelos de energía oscura varían en la forma en que la aceleración de la expansión del Universo avanza con el tiempo", dijo Eisenstein. “BOSS está midiendo el historial de expansión, lo que nos permite inferir la tasa de aceleración. Encontramos resultados que son altamente consistentes con las predicciones del modelo cosmológico constante, es decir, el modelo en el que la energía oscura tiene una densidad constante en el tiempo ".
Además de medir la distribución de la materia normal para determinar la influencia de la Energía Oscura, la Colaboración SDSS-III está trabajando para mapear la Vía Láctea y buscar planetas extrasolares. Las mediciones de BOSS se detallan en una serie de artículos que la colaboración de BOSS envió a las revistas el mes pasado, y que ahora están disponibles en línea.
Y BOSS no es el único esfuerzo para comprender la estructura a gran escala de nuestro Universo, y cómo todas sus fuerzas misteriosas lo han moldeado. El mes pasado, el profesor Stephen Hawking anunció que el centro de supercomputación COSMOS de la Universidad de Cambridge crearía el mapa 3D más detallado del Universo hasta la fecha.
Confiando en los datos obtenidos por los datos CMB obtenidos por el satélite Planck de la ESA y la información de la Encuesta de Energía Oscura, también esperan medir la influencia que la Energía Oscura ha tenido en la distribución de la materia en nuestro Universo. ¿Quién sabe? Dentro de unos años, muy bien podemos llegar a comprender cómo todas las fuerzas fundamentales que gobiernan el Universo trabajan juntas.
