El IFIC participa en un estudio que obtiene las medidas más precisas entre galaxias desde que el universo empezó a acelerarse

La colaboración internacional Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III) ha presentado hoy en seis artículos publicados simultáneamente en el repositorio digital arXiv, las medidas más precisas obtenidas hasta el momento de las distancias de 300.000 galaxias llegando al universo lejano. El Institut de Física Corpuscular (IFIC) de la Universitat participa en la iniciativa.

Estos resultados ofrecen una mirada sin precedentes al momento en que la expansión de nuestro universo comenzó a acelerarse, hecho cuyo descubrimiento supuso el Nobel de Física el año pasado. En estos análisis participan varios investigadores españoles, entre ellos una investigadora del Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universitat deValència, ubicado en el Parc Científic de la institución académica.

Los resultados son la culminación de más de dos años de trabajo del proyecto Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), uno de los proyectos de la colaboración SDSS-III, en el que participa un grupo español formado por Jordi Miralda-Escudé y Licia Verde, investigadores ICREA del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona; Olga Mena, del Instituto de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València); y Francisco Prada, del Instituto de Física Teórica (UAM-CSIC) y del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC).

Uno de los descubrimientos más sorprendentes de las últimas dos décadas en astronomía, reconocido con el Premio Nobel de Física de 2011, fue la constatación de que nuestro universo no sólo se expande, sino que esa expansión se acelera. Esta aceleración es posiblemente el resultado de la acción de la llamada "energía oscura", de la que se desconoce su naturaleza.

El propósito del proyecto BOSS para tratar de dar respuesta a este problema ha sido realizar un gran cartografiado del mayor número posible de galaxias con medidas precisas de sus distancias. A partir de estas medidas, los astrónomos pueden deducir la historia de la expansión del universo y su ritmo de aceleración.

BOSS comenzó a tomar datos a mediados de septiembre de 2009, con un nuevo espectrógrafo instalado en el telescopio de 2,5 metros del SDSS en el Observatorio Apache Point en Nuevo México (EE.UU.). En tan solo dos años y medio, este experimento ha medido las posiciones exactas de más de 300.000 galaxias en todo el cielo, lo cual permite remontarnos a más de 6.000 millones de años hacia el pasado de nuestro universo. BOSS seguirá recopilando datos hasta el año 2014, cuando se completará el cartografiado final que triplicará el tamaño del que se ha analizado hasta ahora.

El rastreo del cielo realizado por BOSS reproduce un mapa de galaxias y cúmulos de galaxias agrupadas en paredes y filamentos, con gigantescos vacíos separando estas estructuras. Todas estas estructuras surgieron a partir de pequeñas variaciones de densidad en los inicios del universo que llevaban el sello de las "oscilaciones acústicas de bariones" (BAO en inglés), unas ondas de sonido que se propagaban por el universo temprano a través de la materia, que más tarde empezaría a colapsar para formar las galaxias.

Miles de millones de años mas tarde la huella de las BAO todavía puede reconocerse en nuestro universo. Este patrón se puede interpretar como una “huella dactilar cósmica” reflejada en la distribución de galaxias. De los detalles de esta “huella dactilar” se pueden medir los parámetros del universo, y también las propiedades de la energía oscura. En otras palabras, de la misma manera que las huellas dactilares son únicas para cada persona, la huella dactilar cósmica nos permite determinar cómo es nuestro universo.

Con los datos tomados hasta la fecha, BOSS ha sido capaz de medir las BAO con un error del dos por ciento, siendo así, la medición más precisa realizada hasta hoy de esta “huella dactilar cósmica”. El mapa producido por BOSS permite ver el universo cuando tenía la mitad de su edad actual y ver el momento en que empieza a acelerar su expansión.