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El Dark Energy Survey (DES) es uno de los experimentos astrofísicos más ambiciosos jamás iniciados. Durante cinco años, una cámara especialmente diseñada a bordo de un telescopio de Chile recopilará imágenes de galaxias lejanas en el cielo austral cubriendo un área de 5000 grados cuadrados, lo que corresponde, aproximadamente, a 1/8 del universo visible.Este proyecto generará petabytes (miles de terabytes) de datos que deben ser laboriosamente analizados por la colaboración de científicos de 27 instituciones para encontrar respuestas sobre la naturaleza de la energía oscura, la materia oscura y las fuerzas que dan forma a la evolución del universo.
28 Oct 2012
Pero los datos recopilados por la cámara solo son una pequeña parte del trabajoprevisto para el equipo de DES. Como parte del Grupo de Trabajo en Simulaciones DES (imulation Working Group), Andrey Kravtsov y Matthew Becker de la Universidad de Chicago (en colaboración con investigadores de la Universidad de Stanford y la Universidad de Michigan) están construyendo y ejecutando complejas simulaciones por ordenador que modelan la evolución de la distribución de materia en eluniverso. Cuando finalice el proyecto, estas simulaciones pueden incrementar las demandas de análisis de datos del estudio hasta en cien veces más. ¿Por qué se necesita una inversión tan grande de tiempo y trabajo en las simulaciones? Por precisión, dice Kravtsov.
"Básicamente, para lograr los objetivos científicos del estudio e interpretar los resultados, se necesitan simulaciones por ordenador quete digan cómo interpretar los datos", dice Kravtsov, miembro del Instituto de Computación y profesor de física y astronomía. "Este tipo de procedimiento es bastante común en los experimentos de física de partículas, pero creo que no se ha hecho nunca en experimentos astrofísicos. Pero tiene que hacerse con un experimento a esta escala".
La materia oscura y la energía oscura nunca se han observadodirectamente, y aun así los astrónomos estiman que ambos elementos forman hasta el 96 por ciento de la materia y energía del universo. La existencia de la energía oscura se propuso para explicar el famoso descubrimiento de 1998 de la expansión acelerada del universo - una gran sorpresa para los astrofísicos, dado que la teoría general de la relatividad de Einstein predice que la expansiónuniversal debería estar frenando debido al tirón gravitatorio de la masa del universo. En los modelos actuales, la energía oscura actúa de manera efectiva como fuerza antigravitatoria que supera el efecto de la gravedad, dirigiendo la expansión acelerada observada.
Dado que los telescopios no pueden observar directamente la materia oscura o medir la energía oscura, los astrofísicos deben confiar en lasmedidas indirectas, que son bastante complejas. Aquí aparece el Dark Energy Survey, que tuvo su "primera luz" a principios de mes y usará imágenes de alta calidad del cielo tomadas por la Cámara de Energía Oscura (DECam) de 570 megapíxeles, diseñada por el Fermilab, para estudiar la energía oscura usando cuatro métodos distintos.
En cierto modo, la recolección de datos es solo el principio. Escómo se analiza e interpreta ese conjunto de datos lo que realmente cambiará lo que sabemos de los parámetros fundamentales y forma del universo. Por lo que para asegurar que los métodos de análisis de los datos son precisos, el grupo de trabajo de simulaciones trabajará con la colaboración para ponerlas a prueba a través de una serie de Desafíos Ciegos de la Cosmología.
"Lo que queremos hacer esdar a la gente que analizará los datos reales un conjunto sintético de datos basados en las simulaciones", dice Kravstov. "Les daremos datos observacionales sintéticos que se generan en base a un universo sintético hipotético con parámetros que ya conocemos, pero que ellos no conocen. Todo lo que ven es la distribución de galaxias en el cielo y el espacio, como se observarían en el estudio real"....
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