UNIVERSIDAD DE BARCELONA

Investigadores del proyecto internacional Espectroscopio Detector de Oscilación de Bariones (, ), han medido con una precisión sin precedentes del 1% la distancia a galaxias lejanas, situadas a más de 6.000 millones de años luz. En este trabajo, anunciado ayer durante la reunión anual de la Sociedad Astronómica Americana, han participado los investigadores del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICC-UB) y Antonio Cuesta. Estas medidas ponen nuevos límites a las propiedades de la «misteriosa» materia oscura que se piensa que llena el espacio vacío, lo que provoca la expansión acelerada del .

Toda medida conlleva cierto grado de incertidumbre, que puede expresarse como un porcentaje de aquello que se mide: si se mide, por ejemplo, una distancia de 200 km con un error de 2 km respecto al valor real, la precisión sería del 1%. En astronomía solo unos pocos cientos de estrellas y algunos cúmulos estelares están lo suficientemente cerca para que las distancias medidas tengan una precisión del 1%. Casi todas estas estrellas están únicamente a unos pocos miles de años luz de distancia, dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Por tanto, llegar a medir distancias un millón de veces más lejanas con esta precisión es un reto en astronomía.

Para llevar a cabo estas mediciones, el BOSS ha utilizado la medida de las denominadas oscilaciones acústicas de bariones (BAO), unas ondas periódicas del Universo primitivo que permiten conocer la distribución de galaxias en el Universo. Estas ondas de sonido tienen una longitud conocida que se puede usar para medir distancias y deducir el ritmo de expansión del Universo en el pasado. Como el tamaño original de estas ondas es conocido, se puede obtener su medida actual para cartografiar galaxias, lo que ha permitido ubicar 1,2 millones de galaxias.

Concretamente, los investigadores del ICC-UB han llevado a cabo los cálculos necesarios para determinar cómo esta medida de la distancia promedio a estas galaxias afecta a nuestro conocimiento del contenido de materia y energía del Universo. Para ello, se han utilizado recursos de computación propios del ICC-UB y de otras instituciones de Estados Unidos gracias a una colaboración con la Universidad de Yale.

Como explica Cuesta, «los resultados de estos cálculos restringen los posibles valores de los seis parámetros que describen nuestro Universo, como son la expansión del Universo en el momento presente, el contenido de materia oscura o la curvatura del Universo». Estos resultados son complementarios a los obtenidos con otras mediciones; por lo que Licia Verde concluye que «la precisión de la medida de distancia de BOSS, complementada con estas otras fuentes de información cosmológica, ofrece la mejor determinación hasta la fecha de la historia de la expansión del Universo, de su geometría y de su contenido de materia y energía».

Hasta ahora, las mediciones del BOSS parecen consistentes con una forma de energía oscura que se mantiene constante a través de la historia del Universo. Esta constante cosmológica es uno de los seis números necesarios para hacer un modelo que una la forma y la estructura a gran escala del Universo.

El proyecto BOSS, que lidera David Schlegel, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, forma parte del tercer proyecto de Exploración Digital del Espacio Sloan (Sloan Digital Sky Survey, SDSS-III), y en él participa, entre otros, un grupo de astrofísicos españoles. El SDSS se inició en 2000 y desde el principio ha examinado más de una cuarta parte del cielo nocturno y ha producido el mapa tridimensional en color del Universo más grande que se haya hecho nunca.

Imagen:

Representación artística de la nueva medición del tamaño del Universo. Las esferas grises muestran el patrón de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO) de los inicios del Universo. Actualmente, las galaxias tienen una ligera tendencia a alinearse en las esferas: al comparar el radio de las esferas (línea blanca) con el valor predicho, los astrónomos pueden determinar con el 1% de precisión a qué distancia de las galaxias se encuentran. Imagen: Zosia Rostomian (Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley)