El nuevo estudio internacional DES sobre la expansión del universo logró obtener "medidas significativamente más precisas" que las anteriores, lo que permite "acotar los modelos cosmológicos posibles y avanzar en la comprensión de la energía oscura, el componente aún desconocido que impulsa la aceleración cósmica", informó este jueves el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat), organismo público de investigación dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

"El Dark Energy Survey es una historia de éxito en la cosmología española. Hay toda una generación que ha crecido científicamente en DES, y estamos preparados para liderar la siguiente generación de experimentos cosmológicos", explicó el colíder del grupo de trabajo de Estructura a Gran Escala de DES, científico titular en el Ciemat, Santiago Ávila.

Este exhaustivo estudio combina por primera vez, en un único análisis, datos de lentes gravitacionales débiles y del agrupamiento de galaxias utilizando los 6 años completos de observaciones del experimento. El trabajo integra además cuatro medidas independientes de la energía oscura (oscilaciones acústicas bariónicas, supernovas, cúmulos de galaxias y lentes gravitacionales débiles) tal como se planteó en el diseño original del proyecto Dark Energy Survey hace más de dos décadas.

Este enfoque combinado permitió obtener medidas más del doble de restrictivas que las logradas en análisis anteriores, lo cual redujo "de forma significativa el abanico de modelos posibles sobre la evolución del universo". Los nuevos datos concuerdan mayoritariamente con el modelo cosmológico estándar, que asume una densidad constante de energía oscura. También son consistentes con modelos en los que dicha densidad evoluciona con el tiempo, sin que estos últimos mejoren el ajuste respecto al modelo estándar, añadió el Ciemat.

A pesar del aumento de la precisión, persiste una discrepancia en el parámetro que describe cómo se agrupa la materia en el universo. Este resultado reforzó el interés científico del análisis y abre nuevas líneas de investigación sobre la naturaleza de la energía oscura y la gravedad. El equipo científico perfeccionó métodos propios basados en lentes gravitacionales débiles, y así reconstruyó "de manera robusta la distribución de la materia a lo largo de unos 6.000 millones de años de historia cósmica".

ARCHIVO DE DIMENSIONES EXATRORDINARIAS

El análisis incluye información de alrededor de 150 millones de galaxias, lo que convierte este conjunto de datos en uno de los más amplios y precisos utilizados hasta ahora en cosmología observacional. "La medida final de lentes gravitacionales de DES incluye alrededor de 150 millones de galaxias, un conjunto de datos de dimensiones extraordinarias. Esto resulta muy estimulante, pero también implica una gran responsabilidad: asegurarnos de que cada etapa del análisis sea plenamente robusta. En DES creemos haber estado a la altura de ese desafío. Gracias al desarrollo de nuevas metodologías y a la solidez de los resultados científicos, la colaboración ha presentado una medición que se consolidará como un hito durante muchos años y de la que podemos sentirnos legítimamente orgullosos", afirmó el investigador postdoctoral en en el Institut de Física d’Altes Energies de Barcelona (IFAE) Simon Samuroff, quien colideró colideró el análisis cosmológico de las distorsiones de las galaxias.

"A partir de nuestras imágenes, podemos medir las formas de las galaxias y las sutiles distorsiones causadas por la gravedad, así como sus posiciones y la manera en que se agrupan en el cielo. Sin embargo, para interpretar estas mediciones también necesitamos saber a qué distancia se encuentran las galaxias. En la práctica, inferimos esas distancias a partir de sus colores, medidos mediante observaciones con distintos filtros", explicó el estudiante de doctorado y miembro del equipo de calibración de distancias del DES William d’Assignies Doumerg.

"En este análisis llevamos la calibración de distancias a un nivel de precisión sin precedentes, que nos permite conectar con confianza la distribución observada de las galaxias con la física subyacente de la energía oscura", afirmó la colíder del Grupo de Trabajo de Redshifts de DES e investigadora del ICE-CSIC en Barcelona Giulia Giannini.

El DES es una colaboración internacional que reúne a más de 400 científicos de instituciones de distintos países y que ha llevado a cabo un cartografiado profundo de gran área del cielo entre 2013 y 2019. En el proyecto participaron activamente investigadores españoles del Ciemat y de otros centros científicos, tanto en el desarrollo instrumental como en el análisis y la explotación científica de los datos.