Crean el mapa más grande del universo con 10 billones de píxeles y 2.000 millones de objetos
Trabajar sobre este nuevo mapa podría ayudarnos a entender la materia y la energía oscura
El universo es realmente vasto. Tan solo en nuestra galaxia, se calcula que existen cien mil millones de estrellas, y en 2016 se estimó que, en nuestro universo observable, debe de haber en torno a dos billones de galaxias. Pocas cifras sobrecogen tanto como aquellas que nos hablan sobre el espacio, y aunque en nosotros produzca poco más que una sorpresa momentánea, hay profesionales para los que esta inconmensurabilidad es un verdadero quebradero de cabeza. ¿Qué estudiar? ¿Hacia dónde apuntar nuestros instrumentos cuando ahí afuera hay tanto por observar?¿Qué pistas puede darnos la distribución de esas galaxias?
Cartografiar nuestro vecindario ayuda a orientarse, pero recordemos que estamos hablando de una cantidad de información realmente desbordante y, para ello, hacen falta mapas igual de extensos. En esta misma línea, acaba de ser publicado el mayor mapa jamás confeccionado del universo. Está compuesto por 10 billones de píxeles y, en ellos, se recogen más de 2.000 millones de objetos astronómicos. Es, por ahora, el más detallado en cuestión, tanto de superficie cubierta del cielo como de número de objetos.
Esfuerzo hercúleo
Se trata de un esfuerzo hercúleo que ha requerido de la colaboración de más de 200 científicos de varias instituciones distintas. El mapa fue tomado durante 1.405 noches de observación del cielo repartidas a lo largo de seis años (2.190 días aproximadamente) entre el Observatorio Nacional de Kitt Peak, el Observatorio Astronómico Cerro Tololo y el WideField Infrared Survey Explorer. Estamos hablando de, aproximadamente, un petabyte de datos, lo que son un millón de gigabytes, o mil discos duros de 1 TB para una única e impresionante imagen del cielo nocturno.
Todo esto es un ejemplo paradigmático de la megaciencia, que abarca proyectos científicos que solamente se han vuelto viables gracias a la cooperación a gran escala durante las últimas décadas. Tanto la mano de obra como los fondos y la tecnología escasean para este tipo de proyectos, proyectos, por lo que la unión de proyectos menores bajo un mismo objetivo permite aunar esfuerzos para llegar más lejos de lo que habría conseguido cada uno por separado. No obstante, toda esta noticia tiene una pequeña trampa. El mapa es exactamente tan enorme y lleno de información como hemos indicado, pero tiene tan solo dos dimensiones. Todavía no se han tenido en cuenta las distancias, por lo que tenemos un mapa donde la profundidad no existe.
Cada objeto astronómico ha sido orientado empleando su elevación (a qué altura fue registrado) y su azimut (dándonos, de forma simplificada, cómo de hacia la derecha o la izquierda está el objeto). Esto nos permite construir una bóveda del cielo nocturno donde todos los objetos parecen parecen a la misma distancia, un mapa en dos dimensiones. Popularmente estamos acostumbrados a entender el cielo así, ejemplo de ello son las constelaciones. Tendemos a pensar que, por ejemplo, las estrellas de Casiopea están cerca entre sí, pero es solo cuestión de perspectiva. La más cercana de la constelación está a 54,5 años luz, mientras que la más lejana se encuentra a 610 años luz,
El mapa fue tomado durante 1.405 noches de observación del cielo repartidas a lo largo de seis años
más de 10 veces más lejos. Nos parece que están juntas porque nuestro ojo humano no puede distinguir bien su distancia, pero la realidad es otra. Y aquí es donde se revela la verdadera finalidad de este mapa, porque el plan es que en otros cinco años se vuelva tridimensional.
Dicen en música que los silencios transmiten tanto como las notas, y este caso guarda ciertos paralelismos. Posiblemente hayan escuchado que solo el 4% del universo es materia bariónica (la que todos conocemos y con la que interactuamos). Sin embargo, el otro 96% no está vacío, ni mucho menos. Un 23% corresponde a otro tipo de materia conocida como «materia oscura» y el 73% que queda sería energía oscura. Esta última parece estar implicada en la expansión del universo, lo cual significa que allí donde haya energía oscura habrá, posiblemente, menos materia, más espacio aparentemente vacío o, siguiendo nuestra analogía, silencios.
El objetivo de este mapa, a largo plazo, es ese: estudiar la distribución de la energía oscura en el universo. Para conseguirlo, los científicos proponen medir la distancia que nos separa de unas decenas de millones de los 2.000 millones de objetos plasmados en el mapa bidimensional. De esta forma, se irá estimando la distancia de galaxias y quásares por ser fuentes especialmente intensas y fáciles de detectar a grandes distancias, pero, ¿cómo?
Por suerte, los astrofísicos y cosmólogos tienen métodos de lo más robustos para calcular la distancia a la que se encuentra un objeto astronómico. Por ejemplo, una de ellas se aprovecha del
hecho de que el universo se está expandiendo. Esto significa que, en cierto modo, todo se está alejando de nosotros, pero no a la misma velocidad. Los objetos más lejanos «huyen» más rápido porque hay más espacio expandiéndose entre nosotros y ellos. A esto se suma el hecho de que la luz que nos llega de un objeto que se mueve cambia su longitud de onda (lo que percibimos como cambios en el color). Cuando se aleja tiende a tonos rojizos, cuando se acerca se vuelve azul y la intensidad de estos depende de la velocidad a la que lo hagan. De este modo, del «color» podemos inferir la velocidad y de ella la distancia. Puede sonar raro, pero es el efecto Doppler, el mismo que hace que la sirena de una ambulancia que se acerca suene más aguda que cuando se aleja.
Esas son parte de las ventajas de este proyecto, la posibilidad de ir complementándolo para que gane en detalle. Pero, mientras tanto, tendremos que conformarnos con un universo absolutamente plano, pero lleno con más objetos de los que podemos contar. Y, si lo dudan, les invito a intentarlo, porque el mapa puede ser explorado en la página https://viewer.legacysurvey.org. Ahora tienen el universo en sus manos.