Lentes Gravitacionales

Lentes gravitacionales

http://www.darkenergysurvey.org/es/science/weaklens_es.shtml

Al igual que los cúmulos de galaxias, las lentes gravitacionales proporcionan información acerca de la naturaleza de la energía oscura a través de la dependencia de las distancias y tasa de crecimiento de estructuras en función del tiempo. El tamaño adquirido por las estructuras de materia a lo largo de lahistoria del Universo nos dice mucho acerca del papel relativo jugado por la gravedad y la energía oscura. Sin embargo, la mayor parte de estas estructuras están constituidas por materia oscura, que no puede detectarse por métodos astronómicos convencionales.
Para resolver este problema, DES utilizará la fuerza de la gravedad como detector. Toda la masa del Universo ejerce influencia gravitatoriay las lentes gravitacionales son la manifestación de dicho efecto sobre la luz. La luz de galaxias lejanas se curva a su paso por regiones con objetos muy masivos. En algunos casos, la curvatura de la luz es tan grande que se forman imágenes múltiples de la misma galaxia. A este fenómeno se le denomina como lente gravitatoria fuerte. En otros caso, la curvatura es pequeña, así que las imágenesaparecen ligeramente distorsionadas, estiradas y magnificadas. A este efecto se le denomina lente gravitatoria débil.

Esta pequeña deformación de la imagen de las galaxias se conoce como distorsión cósmica y típicamente supone un estiramiento de la imagen del orden del 2%. Debido a que no todas las galaxias son perfectamente circulares y a que las observamos desde distintos ángulos, este pequeñoefecto es imposible de distinguir para una galaxia única. Afortunadamente, el efecto de lente gravitacional débil afecta a muchísimas galaxias en cada región del cielo de la misma manera. Estudiando estadísticamente un gran número de galaxias y observando su alineación, podemos detectar este efecto.

DES creará un catálogo de más de 300 millones de galaxias observando estos efectos dedistorsión. El efecto de las lentes dependerá de cómo se agrupe la materia oscura y de las distancias al objeto que hace de lente y al objeto cuya luz está siendo curvada. Este método permitirá medir la tasa de expansión del Universo y el crecimiento de estructuras.

La mayor parte de la gente imagina el trabajo del astrónomo como una tarea solitaria, en la que se observa una única estrella o galaxia através de un largo telescopio tubular (mientras se fuma una pipa). Aunque esta clase de trabajo aún se lleva a cabo (sin la pipa), el Dark Energy Survey emplea una metodología muy distinta. El proyecto DES involucra a más de 120 científicos de 23 organizaciones que se han unido para observar una importante fracción del cielo visible desde el hemisferio sur usando tecnología de última generación. Elhecho de realizar un muestreo de gran campo se deriva de losrequisitos científicos de DES, que imponen la necesidad de tener información sobre una enorme cantidad de galaxias hasta las distancias más lejanas del universo. DES realizará un catálogo del cielo en un área de 5000 grados cuadrados en 525 noches usando la cámara DECam que estará montada en el telescopio Blanco de 4 metros en el CerroTololo Inter-American Observatory, en los Andes chilenos. Se registrarán los datos obtenidos de más de 300 millones de galaxias, la mayoría de ellas tan poco brillantes que su luz es un millón de veces más débil que el límite de la percepción humana. Algunas de estas galaxias son tan lejanas que su luz se emitió cuando el universo tenía la mitad de su edad actual.
El área de muestreo de DES ha sidoelegida para que solape con las observadas por otros proyectos, de manera que se obtenga información adicional de los objetos del catálogo, con el objetivo de mejorar las prestaciones del método para extraer información de la energía oscura. Estos incluyen elSouth Pole Telescope (SPT), Sloan Digital Sky Survey (SDSS) y el Vista Hemisphere Survey (VHS).
DES utiliza un amplio abanico de...