El universo en una alfombra

TEL: 3 min. 19 seg.

En una visita a la Reunión del Sloan Digital Sky Survey III, en la Universidad de Princeton, un científico capturó esta imagen de la Sala Peyton del departamento de astronomía de la universidad.


No es una gran fotografía ya que el único dispositivo para tomar fotos a mano era una Mac. Así nos lo cuenta Jordan Raddick, especialista en educación y divulgación del Departamento de física y astronomía de la Universidad Johns Hopkins. Jordan colabora con el proyecto "Galaxy Zoo" y mantiene el sitio SkyServer del SDSS y el Observatorio Virtual.

Uno de los principales objetivos iniciales de SDSS era realizar un mapa del universo. El mapa producido fue fascinante, pero más abstracto sin una referencia a nuestro lugar en el universo. Esencialmente le falta la etiqueta "Usted está aquí", bromea Jordan en una nota escrita en Galaxy Zoo Blog.
Al margen de lo bonito de la alfombra, el tema es una buena excusa para hablar de SDSS.

Un sondeo para gobernarlos a todos
El Sondeo Digital Sloan del Cielo (SDSS) es uno de los más ambiciosos e influyentes sondeos en la historia de la astronomía. Durante ocho años de operaciones obtuvo profundas imágenes multicolores cubriendo más de un cuarto del cielo y creando mapas tridimensionales que contienen más de 930.000 galaxias y más de 120.000 cuásares. Los datos de SDSS han sido liberados a la comunidad científica y al público general en incrementos anuales.
Actualmente está en marcha la tercera fase de exploración. La primera (SDSS-I) se realizó entre los años 2000-2005; la segunda (SDSS-II) entre 2005-2008. SDSS-III es un programa de cuatro sondeos usando las instalaciones SDSS y comenzó sus observaciones hace un año y las continuará hasta 2014.

El SDSS usó un telescopio dedicado en el Observatorio Apache Point, Nuevo México, equipado con una cámara de 120-megapíxeles y un par de espectógrafos.

El SDSS-II llevó a cabo tres sondeos diferentes:

• El Legado, o Sloan Legacy Survey que completó los objetivos y cuyos datos incluyen 230 millones de objetos celestes detectados en 8.400 grados cuadrados.



• SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) investigó la estructura y la historia de la Vía Láctea



• y el sondeo de supernovas Sloan Supernova Survey que descubrió cerca de 500 supernovas Tipo Ia, usadas para determinar la historia de la aceleración de la expansión del universo durante los últimos 4 mil millones de años.

Contábamos al respecto, con algunos datos más (incluídos algunos programas y webs recomendados, como el Galaxy Explorer, un programa para visualizar la distribución de galaxias de SDSS) en el artículo "El mayor mapa de galaxias 3D".

Una imagen de aquel mapa fue la imagen del día de NASA el 28 de octubre de 2003. Nuestro amigo Max Tegmark posee un sitio en la web con mucho material para descargar al respecto.
Allí nos cuenta que el SDSS es dos sondeos en uno: las galaxias están identificadas en imágenes 2d (a la derecha), por lo que su distancia está determinada de su espectro para crear un mapa 3D de 2 mil millones de años luz de profundidad (izquierda) donde cada galaxia es mostrada como un punto, con el color representando su luminosidad. Esto muestra sólo aquellas 66.976 de las 205.443 galaxias en el mapa que yacen cerca del plano del ecuador de la Tierra.


La imagen inferior muestra los resultados de SDSS (puntos negros), unas de las mediciones más precisas de las fluctuaciones de densidad en el universo. Esas y otras mediciones cosmológicas concuerdan con las predicciones teóricas (curva azul) de un universo compuesto de 5% de átomos, 25% de materia oscura y 70% de energía oscura.


Richard Gott y colegas crearon un mapa logarítmico del universo, que ilustra los descubrimientos más recientes del momento (al año 2003) desde los objetos del Cinturón de Kuiper en el Sistema Solar a cuásares del SDSS.
El mapa fue publicado en un artículo en The Astrophysical Journal (citado abajo) y su descarga y visualización es gratuita. Recomiendo con énfasis, a quienes no lo recuerden o nunca lo hayan visto, que visiten la página del mapa logarítmico.
Por supuesto, también es posible ver un mapa del universo, un poco más...ameno, pero basado en la escala logarítmica, tal como lo inmortalizó el genial xkcd.

Hace 20 años no sabíamos siquiera de la existencia de muchos de estos objetos ni de cómo encajaban en conjunto. Por ejemplo, no sabíamos si los "muros de galaxias" que los astrónomos habían comenzado a observar en ese momento, eran realmente las estructuras más grandes en el universo ni sabíamos cómo estaban relacionadas con la radiación de fondo de microondas. Hace 20 años no habíamos descubierto siquiera un exoplaneta. Y en cambio hoy las conocemos suficientemente bien como para hacerlas encajar en una alfombra! Pero la ciencia nunca se termina, por lo que sólo podemos imaginar la clase de fascinantes descubrimientos que pondremos en las alfombras en el año 2029...


Fuentes y links relacionados

• The universe on a carpet (live from the SDSS-III meeting) por Jordan Raddick


• A Map of the Universe
  J. Richard Gott III, Mario Juric, David Schlegel, Fiona Hoyle, Michael Vogeley, Max Tegmark, Neta Bahcall, y Jon Brinkmann
  2005 ApJ 624 463-484
  DOI: 10.1086/428890


• SDSS-III Collaboration Meeting 2009
  Julio 27-29, 2009, Princeton


• Sloan Digital Sky Survey III


• The 3D power spectrum of galaxies from the SDSS
  M Tegmark et al.
  arXiv:astro-ph/0310725v2

Sobre las imágenes

• Alfombra del universo, en la Univ. de Princeton
  Crédito:Jordan Raddick


• Mapas del Universo SDSS 3D
  Crédito:Sloan Digital Sky Survey Team, NASA, NSF, DOE


• Imagen del mapa logarítimo del universo
  Crédito:Gott et al., 2005, ApJ, 624, 463

Astronomía en Blogalaxia-Galaxias-Ciencia en Bitácoras.com