Cinco mil ‘ojos’ para capturar los colores del cosmos

El Instrumento Espectroscópico para el estudio de la Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés), un instrumento excepcional para mejorar la comprensión del papel de la energía oscura en la historia de la expansión del universo, ha hecho hoy su primera observación de prueba, dirigiendo sus cinco mil “ojos” de fibra óptica hacia el cosmos.

DESI, que está instalado en el telescopio Mayall (Estados Unidos), funciona con cinco mil pequeños robots, cada uno equipado con un cable de fibra óptica –del grosor aproximado de un cabello humano– que recoge la luz de un objeto celeste. Estos robots están diseñados para apuntar automáticamente a un grupo predeterminado de galaxias, capturar su luz y dividirla en varias bandas de color utilizando un espectrógrafo, lo que permite conocer con precisión la velocidad con la que se alejan de nosotros y así conocer su distancia a la Tierra. En condiciones ideales, DESI puede volver a realizar estas medidas para un nuevo grupo de cinco mil galaxias cada veinte minutos.

La instalación del instrumento se inició en febrero de 2018 en el Telescopio Nicholas U. Mayall, ubicado en el Observatorio Nacional Kitt Peak (Arizona, EEUU). Hoy, con la instalación ya finalizada, DESI ha realizado su primera prueba. A principios del año que viene comenzarán oficialmente las observaciones, que se prolongarán por espacio de cinco años. Durante ese periodo, el nuevo instrumento medirá la distancia entre la Tierra y treinta y cinco millones de galaxias en un área aproximada de un tercio del cielo.

Como si fuera una poderosa máquina del tiempo, DESI indagará en la infancia del universo y su evolución temprana – hace unos once mil millones de años – para crear el mapa tridimensional más detallado del universo hasta la fecha. De esta forma, sabremos más sobre la energía oscura y sobre el mecanismo de expansión del universo. DESI proveerá de medidas tan precisas de la velocidad de esta expansión que permitirá conocer si esta ha permanecido igual o si ha variado con el tiempo.

“Después de una década de estudio, investigación, desarrollo, instalación y ensamblaje, estamos encantados de que DESI comience su misión para revelar el misterio de la energía oscura”, afirma el director de DESI, Michael Levi, del Departamento de Energía en el Lawrence Berkeley National Laboratory, la institución que lidera DESI.

El proyecto cuenta con la colaboración de cerca de quinientos investigadores adscritos a setenta y cinco instituciones en trece países, entre ellos España.

En el grupo español, en el que trabajan investigadores e ingenieros de Granada, Madrid y Tenerife, participan científicos del Campus de Excelencia Internacional (CEI) UAM+CSIC, en concreto Guillermo González de Rivera (Escuela Politécnica Superior de la UAM), Antonio González Arroyo (Instituto de Física Teórica) y Francisco Prada (Instituto de Astrofísica de Andalucía).

Francisco Prada (IAA-CSIC), investigador principal del equipo del CEI y miembro del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) asegura que “este desarrollo tecnológico transdisciplinar ha constituido todo un hito, donde hemos competido al máximo nivel internacional e involucrado a empresas españolas”.

El CEI ha participado en el desarrollo de uno de los prototipos de los posicionadores robóticos de fibra óptica de DESI. El trabajo de diseño requirió una amplia gama de disciplinas de ingeniería (mecánica de alta precisión, robótica, mecatrónica, electrónica y software de control), que culminó con las pruebas y verificación del prototipo en las instalaciones del Lawrence Berkeley National Laboratory.

“El proyecto me resultó apasionante desde el primer momento, suponía aceptar un reto tecnológico de una dimensión que pocas veces tienes posibilidad de afrontar”, señala Guillermo González de Rivera, del grupo de investigación HCTLab de la EPS-UAM, responsable de la parte de electrónica y control.

El grupo Granada-Madrid-Tenerife (GMT) que participa en la Colaboración DESI está integrado por el CEI UAM+CSIC, el Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). El grupo GMT también trabajó en el diseño de la placa focal de DESI en estrecha colaboración con el Lawrence Berkeley National Laboratory, y lideró la construcción y caracterización del prototipo de uno de los diez pétalos que forman el plano focal.

DESI está financiado por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE.UU.; U.S. National Science Foundation, Division of Astronomical Sciences under contract to the NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory; Science and Technologies Facilities Council of the United Kingdom; Gordon and Betty Moore Foundation; Heising-Simons Foundation; French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA); National Council of Science and Technology of Mexico; Ministry of Science, Innovation and Universities of Spain; y las instituciones miembros de DESI.