Un nuevo catálogo de distancias cósmicas nos ayudará a entender cómo se formó el universo
Una colaboración internacional con participación española acaba de publicar el primer catálogo de distancias cósmicas, con datos de millones de galaxias lejanas y sus distancias, con una precisión, un campo de visión y una profundidad sin precedentes.
Elaborado por el proyecto PAUS, en el que participan 14 instituciones de seis países, el catálogo se basa en datos recogidos durante 200 noches entre 2015 y 2019 con la cámara PAUCam del telescopio William Herschel en La Palma (España), especialmente diseñada para medir la distancia a las galaxias.
Todos los datos del catálogo se publicarán este miércoles en la web de PAUS, en el portal CosmoHub y en dos artículos publicados en la revista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, uno sobre la medición de distancias y otro sobre la calibración de los datos de PAUS.
El estudio cubre una vasta área de cielo que mide 50 grados cuadrados, aproximadamente el tamaño de 250 lunas llenas, e incluye datos sobre 1,8 millones de objetos astronómicos, lo que permite a los astrónomos crear mapas más precisos para comprender cómo se forma la estructura en el universo, así como estudiar la materia oscura y la energía oscura.
La expansión acelerada del Universo se atribuye a la energía oscura, que constituye aproximadamente el 70% del Universo, pero cuya naturaleza sigue siendo desconocida. El mapeo PAUS arrojará luz sobre este enigma, ya que proporciona una caracterización precisa y completa de millones de galaxias ubicadas a distancias de hasta más de 10 mil millones de años luz de nosotros.
«El sondeo PAUS ofrece un enfoque revolucionario para el mapeo cósmico, que es posible gracias al diseño y desarrollo de un instrumento novedoso y un sondeo dedicado a recopilar y analizar datos de maneras que nunca antes se habían hecho. Ha sido un privilegio colaborar con un grupo tan talentoso y de tanta confianza», afirma Enrique Gaztañaga, director del sondeo PAUS y profesor del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad de Portsmouth.
Una cámara con 40 filtros
Este catálogo representa un avance significativo en la investigación cósmica, ya que proporciona mediciones del corrimiento al rojo fotométrico que determinan las distancias a las galaxias tal como aparecieron hace miles de millones de años.
Para obtener estas medidas, la cámara PAU utiliza 40 filtros de diferentes colores que representan bandas estrechas en el espectro óptico, una técnica que fotografía varias veces el mismo campo a través de varios filtros de color y que permite calcular la distancia de un objeto a la Tierra.
Mientras que los estudios espectroscópicos cósmicos están equipados con grandes planos focales que permiten la medición simultánea de los corrimientos al rojo de miles de galaxias preseleccionadas, PAUS no necesita preseleccionar galaxias, sino que utiliza sus 40 filtros para medir los corrimientos al rojo de las 30.000 galaxias dentro del campo de visión a la vez, aunque con una resolución espectral menor.
“La precisión en la medición de distancias entre galaxias depende del número de filtros utilizados, ya que cada filtro aporta información distinta sobre la galaxia. La gran ventaja de PAUS es que combina información de 40 filtros diferentes, lo que permite realizar mediciones de distancias de gran precisión. Este nivel de precisión es crucial para estudiar la estructura del universo, que a su vez requiere datos de un gran número de galaxias”, afirma David Navarro-Gironés, investigador predoctoral del ICE-CSIC y primer autor de uno de los artículos publicados en MNRAS.
PAUS es una colaboración entre España, Reino Unido, Países Bajos, Suiza, Alemania y China.
La explotación científica de los datos del catálogo PAUS ha sido liderada por el ICE-CSIC, junto con el Institut de Física d'Altes Energies (IFAE) y otras instituciones españolas como el Port d'Informació Científica (PIC, centro gestionado por el IFAE y el CIEMAT), el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC), el Instituto de Física Teórica (IFT-UAM/CSIC) y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).