Rellenando los vacíos más significativos en nuestra comprensión de la historia del universo, el Sloan Digital Sky Survey (SDSS) publicó un análisis exhaustivo del mayor mapa tridimensional del cosmos jamás creado.
La encuesta, de la cual Carnegie es un miembro integral, ha sido una de las más exitosas e influyentes en la historia de la astronomía. Opera tanto en el Observatorio Apache Point en Nuevo México, hogar del telescopio original de 2,5 metros de la encuesta, y el Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile, donde utiliza el telescopio du Pont de Carnegie.
Los nuevos resultados provienen del estudio espectroscópico de la oscilación de bariones ampliado (eBOSS), una colaboración internacional de más de 100 astrofísicos que es uno de los estudios que compone el SDSS. En el corazón de los nuevos resultados están las mediciones detalladas de más de dos millones de galaxias y cuásares que cubren 11.000 millones de años de tiempo cósmico.
"Conocemos bastante bien tanto la historia antigua del universo como su reciente historia de expansión, pero hay una brecha problemática en los 11.000 millones de años intermedios", dice el cosmólogo Kyle Dawson de la Universidad de Utah, quien dirigió el equipo que anunció estos resultados. "Durante cinco años, hemos trabajado para llenar ese vacío, y estamos usando esa información para proporcionar algunos de los avances más sustanciales en cosmología de la última década".
La imagen es cortesía de Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University), y the SDSS Collaboration.
Este mapa representa el esfuerzo combinado de más de 20 años. Una mirada cercana revela los filamentos y vacíos que definen la estructura del universo, comenzando desde el momento en que tenía sólo unos 300.000 años de antigüedad. Usándolo, los investigadores miden patrones en la distribución de las galaxias, que dan varios parámetros clave de nuestro universo con una precisión superior al uno por ciento.
El mapa también muestra que la expansión del universo comenzó a acelerarse hace unos seis mil millones de años y ha continuado acelerándose desde entonces, lo que se cree que se debe a la misteriosa fuerza llamada "energía oscura". En particular, la medición de la tasa actual de expansión del universo del equipo del eBOSS -llamada Constante de Hubble en honor al astrónomo Carnegie Edwin Hubble, quien descubrió que el universo ha estado creciendo continuamente desde que explotó durante el Big Bang- es aproximadamente un 10 por ciento más baja que algunos valores encontrados desde las distancias a las galaxias cercanas. La alta precisión de los datos del eBOSS significa que es altamente improbable que este desajuste se deba al azar, y la rica variedad de datos del eBOSS nos da múltiples formas independientes de llegar a la misma conclusión.
No hay una explicación ampliamente aceptada para esta discrepancia en las tasas de expansión medidas, pero una posibilidad emocionante es que una forma de materia o energía previamente desconocida del universo primitivo podría haber dejado un rastro en nuestra historia.
El eBOSS deja el rompecabezas de la energía oscura, y el desajuste de la tasa de expansión local y del universo temprano, como legado para futuros proyectos. En la próxima década, los futuros estudios pueden resolver el enigma, o quizás, revelen más sorpresas.
"El Telescopio de la Fundación Sloan y su gemelo cercano en el Observatorio de Las Campanas continuará haciendo descubrimientos astronómicos mapeando millones de estrellas y agujeros negros a medida que cambian y evolucionan en el tiempo cósmico", indicó Karen Masters del Haverford College, portavoz de la fase actual del SDSS.
El equipo del SDSS está ocupado construyendo el hardware para comenzar esta nueva fase y está esperando los nuevos descubrimientos de los próximos 20 años. Su quinta generación, SDSS-V, dirigida por el astrónomo del Carnegie Juna Kollmeier, cartografiará todo el cielo.
"El SDSS ha transformado la forma en que hacemos astronomía, con cada fase empujando el límite de lo que se considera posible", dijo Kollmeier. "Los resultados cosmológicos del eBOSS no son una excepción, llenando un importante hueco en nuestras mediciones de la evolución cósmica y demostrando el poder de colaboración del consorcio SDSS".