De un comunicado de prensa de NRAO:
La energía oscura es la etiqueta que los científicos han dado a lo que está causando que el Universo se expanda a un ritmo acelerado, y se cree que representa casi las tres cuartas partes de la masa y la energía del Universo. Los físicos han avanzado teorías competitivas para explicar la aceleración, y creen que la mejor manera de probar esas teorías es medir con precisión las estructuras cósmicas a gran escala. Una nueva técnica desarrollada para el Telescopio Robert C. Byrd Green Bank (GBT) le ha dado a los astrónomos una nueva forma de mapear grandes estructuras cósmicas como la energía oscura.
Se cree que las ondas de sonido en la sopa de materia-energía del Universo extremadamente temprano han dejado huellas detectables en la distribución a gran escala de galaxias en el Universo. Los investigadores desarrollaron una forma de medir tales huellas observando la emisión de radio del gas de hidrógeno. Su técnica, llamada mapeo de intensidad, cuando se aplica a áreas más grandes del Universo, podría revelar cómo esa estructura a gran escala ha cambiado en los últimos miles de millones de años, dando una idea de qué teoría de la energía oscura es la más precisa.
"Nuestro proyecto mapeó el gas de hidrógeno a mayores distancias cósmicas que nunca antes, y muestra que las técnicas que desarrollamos se pueden usar para mapear grandes volúmenes del Universo en tres dimensiones y para probar las teorías de la energía oscura", dijo Tzu-Ching Chang. , de la Academia Sinica en Taiwán y la Universidad de Toronto.
Para obtener sus resultados, los investigadores utilizaron el GBT para estudiar una región del cielo que previamente había sido estudiada en detalle en luz visible por el telescopio Keck II en Hawai. Este estudio óptico utilizó espectroscopía para mapear las ubicaciones de miles de galaxias en tres dimensiones. Con el GBT, en lugar de buscar gas hidrógeno en estas galaxias distantes individuales, un desafío desalentador más allá de las capacidades técnicas de los instrumentos actuales, el equipo utilizó su técnica de mapeo de intensidad para acumular las ondas de radio emitidas por el gas hidrógeno en grandes volúmenes de espacio incluyendo muchas galaxias.
“Desde principios del siglo XX, los astrónomos han rastreado la expansión del Universo observando galaxias. Nuestra nueva técnica nos permite omitir el paso de detección de galaxias y reunir emisiones de radio de mil galaxias a la vez, así como todo el material débilmente brillante entre ellas ”, dijo Jeffrey Peterson, de la Universidad Carnegie Mellon.
Los astrónomos también desarrollaron nuevas técnicas que eliminaron tanto la interferencia de radio artificial como la emisión de radio causada por fuentes astronómicas más cercanas, dejando solo las ondas de radio extremadamente tenues que provienen del muy distante gas de hidrógeno. El resultado fue un mapa de parte de la "red cósmica" que se correlacionó perfectamente con la estructura mostrada por el estudio óptico anterior. El equipo propuso por primera vez su técnica de mapeo de intensidad en 2008, y sus observaciones GBT fueron la primera prueba de la idea.
"Estas observaciones detectaron más gas hidrógeno que todo el hidrógeno previamente detectado en el Universo, y a distancias diez veces más lejanas que cualquier hidrógeno emisor de ondas de radio visto antes", dijo Ue-Li Pen de la Universidad de Toronto.
"Esta es una demostración de una técnica importante que es muy prometedora para futuros estudios de la evolución de la estructura a gran escala en el Universo", dijo el científico jefe del Observatorio Nacional de Radioastronomía Chris Carilli, que no formó parte del equipo de investigación.
Además de Chang, Peterson y Pen, el equipo de investigación incluyó a Kevin Bandura de la Universidad Carnegie Mellon. Los científicos informaron sobre su trabajo en la edición del 22 de julio de la revista científica Nature.
