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Habiendo cartografiado el cielo más rápido de lo previsto y estudiado más galaxias y estrellas de las previstas: los colaboradores de DESI reflexionan sobre el logro.

15 April 2026

Joan Najita (NOIRLab) and Sindhu Satyavolu (IFAE)

Hoy el experimento de energía oscura DESI alcanzó el notable hito de haber mapeado con éxito todo el cielo que originalmente planeaba estudiar, logrando la hazaña en menos tiempo del esperado, al tiempo que mapeó muchísimas más galaxias y estrellas de lo planeado. Diseñado para medir, durante un período de 5 años, los espectros de 34 millones de galaxias y cuásares dispersos sobre aproximadamente dos tercios del cielo del norte, DESI ha cartografiado con éxito más de 47 millones de galaxias y cuásares, así como 20 millones de estrellas en la Vía Láctea, en esta región, completando las observaciones antes de lo previsto.

Los resultados han producido el mapa 3D de alta resolución más grande del Universo jamás creado y plantean nuevas preguntas sobre la naturaleza de la energía oscura y la historia de la expansión del Universo. Los análisis de los primeros tres años de datos de DESI sugieren que la energía oscura, que una vez se pensó que era una “constante cosmológica”, puede estar evolucionando con el tiempo. Esto ha generado gran entusiasmo en la comunidad cosmológica. El conjunto completo de datos del estudio permitirá medir estos resultados con mucha mayor precisión. La colaboración comenzará ahora a procesar los datos completos, y se espera que los primeros resultados sobre la energía oscura del estudio completo de cinco años de DESI estén disponibles en 2027.

Aprovechando este éxito notable, DESI continuará cartografiando el cielo hasta 2028, ampliando su área de estudio en aproximadamente un 20%, de 14.000 a 17.000 grados cuadrados. El mapa ampliado cubrirá partes del cielo que son más difíciles de observar: áreas que están más cerca del plano de la Vía Láctea y áreas más hacia el sur. El experimento también volverá a visitar el área de estudio actual para mapear galaxias rojas luminosas (luminous red galaxies, o LRG) más distantes tenues, con el fin de producir un mapa más detallado que brinde a los investigadores una imagen más clara de la historia del Universo. DESI también estudiará galaxias enanas cercanas y corrientes estelares en la Vía Láctea y la galaxia vecina de Andrómeda para comprender mejor la materia oscura, la forma invisible de materia que representa la mayor parte de la masa del Universo pero que nunca ha sido detectada directamente.

Elevando el nivel de futuros censos.

Más allá de su impacto en la cosmología, DESI también ha estado elevando discretamente las expectativas de la comunidad sobre lo que los estudios astronómicos pueden aspirar a lograr, especialmente en cuanto a eficiencia. Alcanzar esta meta mucho antes de lo previsto es resultado de la alta eficiencia de DESI. A los 2 minutos de medir los espectros de un conjunto de 5000 objetos, DESI está listo para observar los siguientes 5000 objetos en una región diferente del cielo. DESI también utiliza una estrategia de observación dinámica e innovadora, en la que los tiempos de exposición se ajustan en tiempo real según las condiciones atmosféricas y el brillo del cielo. Como resultado, DESI produce datos uniformes que cumplen con las expectativas de calidad espectral en todo el cielo, sin invertir más tiempo de observación del necesario. Los datos se procesan rápidamente, y los desplazamientos al rojo están listos para su análisis al día siguiente. Estas innovaciones han elevado el nivel y probablemente tendrán un gran impacto en la forma en que se realizan los futuros estudios espectroscópicos.

Los miembros de la colaboración DESI reflexionan sobre este hito.

Estos logros son fruto de un esfuerzo global. El experimento DESI reúne a más de 900 investigadores (incluidos 300 estudiantes de doctorado) de más de 70 instituciones de todo el mundo. Para comprender mejor la perspectiva de los colaboradores de DESI sobre este hito, les preguntamos sobre sus opiniones e inquietudes al inicio del censo comparadas con cómo perciben el proyecto actualmente.

Adam Myers (Universidad de Utah, co-responsable de Operaciones del Sondeo DESI) recordó:

“Al principio, lo que más me entusiasmaba era trabajar con un instrumento nuevo y extraordinario que produciría un mapa del cielo de dimensiones sin precedentes. Sabía que la gran cantidad de espectros daría lugar a descubrimientos inesperados, aunque no estaba seguro de cuáles serían. Me preocupaba que nuestro resultado sobre las oscilaciones acústicas bariónicas (BAO) fuera decepcionante, que descubriéramos que la energía oscura era una constante cosmológica y que simplemente redujéramos el margen de error de esa medición. En el fondo, también me preocupaba que el instrumento tuviera un rendimiento inferior al esperado de alguna manera impervista.”

“¡Las cosas no salieron como esperaba! ¡Nuestro hallazgo de que la energía oscura parece evolucionar está lejos de ser decepcionante! Es una sorpresa enorme y maravillosa. Si bien el estudio, encontró varios obstáculos, como el incendio forestal de Contreras, que hizo que el telescopio parara operaciones, terminamos el estudio en tiempo brillante 6 meses antes de lo previsto, y el estudio en tiempo oscuro antes de lo programado. Resulta que el instrumento es tan robusto que continuaremos haciendo observaciones emocionantes durante muchos, muchos años. También aprendí lo magnífica que es la colaboración DESI. Creo que la razón por la que terminamos antes de lo previsto, a pesar de los diversos obstáculos, fue que todos: desde los equipos de observación hasta los ingenieros de Kitt Peak, pasando por los equipos de hardware y software, los grupos de análisis científico y los gestores principales, contribuyeron a lograr pequeñas mejoras en el experimento. Esas múltiples mejoras se sumaron para lograr una ganancia significativa en la eficiencia de DESI. En retrospectiva, me doy cuenta del inmenso orgullo que siento de formar parte de este equipo tan dedicado, creativo y trabajador.”

Dick Joyce (NOIRLab, Científico del Telescopio Mayall), dijo:

“En 2011, cuando comencé a trabajar en el proyecto que se convertiría en DESI, fue una oportunidad muy grata para mí, como instrumentista con larga trayectoria, participar en el diseño, desarrollo, construcción y operación de un proyecto apasionante que abordaría uno de los temas clave de la astrofísica moderna. Además, el proyecto surgió de forma fortuita, ya que prometía un futuro para el telescopio Mayall, un telescopio antiguo pero robusto, una de las pocas plataformas capaces de albergar DESI. En aquel momento, algunos de los objetivos del proyecto parecían increíblemente ambiciosos (¡30 millones de desplazamientos al rojo! ¡5000 actuadores de fibra robótica! ¡2 minutos de tiempo de reconfiguración!), pero el hecho de que se hayan alcanzado demuestra la calidad del esfuerzo colaborativo para diseñar, construir y operar este fascinante experimento.”

Si bien probablemente sea inusual que un científico se entusiasme con la adminsitración, debo reconocer que la dirección del proyecto hizo posible que los complejos componentes de DESI fueran construidos por colaboradores internacionales de diversas partes del mundo, enviados a Kitt Peak y ensamblados con éxito en un instrumento funcional que ha estado llevando a cabo un programa científico que ha cumplido o superado el objetivo de diseño, se está completando antes de lo previsto y cuyo éxito reconocido ha dado lugar a una extensión de tres años. Personalmente, me resulta muy satisfactorio haber contribuido, aunque sea modestamente, a esta colaboración de primera categoría, y supongo que es reconfortante saber que, si las conclusiones sobre la posible disminución de la energía oscura son ciertas, no nos enfrentamos a la perspectiva de que el universo se desintegre a nivel subatómico dentro de trillones de años.

Claire Poppett (LBL, científica principal de fibra óptica de DESI, responsable de operaciones de observación de DESI):

“Recuerdo la increíble emoción que sentí cuando DESI finalmente se puso en marcha. Habíamos dedicado años a planificar cuidadosamente el instrumento, y luego otros tantos a construir y probar cada subsistema, antes de reunirlo todo en Kitt Peak. Para cuando llegamos al inicio de las operaciones, sentíamos que estábamos en la culminación de un enorme esfuerzo colectivo. Algunos de los primeros momentos con el instrumento completamente ensamblado fueron inolvidables. La primera vez que tomamos una imagen de una galaxia a través del nuevo corrector y vimos una calidad de imagen de 0,6 segundos de arco, lo que demostró que el sistema funcionaba a la perfección. Y luego, la primera noche, colocamos con éxito los objetivos en las fibras y vimos cómo los detectores se llenaban de hermosos espectros. En ese momento quedó claro que DESI ya no era solo un concepto: el instrumento realmente funcionaba. El arduo trabajo de construir el instrumento había dado sus frutos, y ahora podíamos comenzar a hacer aquello para lo que se había construido DESI: crear el mapa 3D del universo más grande jamás construido.”

“Al finalizar el estudio de cinco años, una de las impresiones más fuertes que me quedan es lo mucho que se puede lograr con un equipo dedicado que trabaja hacia un objetivo común. DESI fue diseñado para ser una máquina de recolección de corrimiento al rojo increíblemente eficiente y altamente optimizada, y en muchos sentidos funcionó exactamente como esperábamos. Pero lo que más me llama la atención ahora es el enorme esfuerzo y compromiso humano que se invirtió para que ese éxito fuera posible, desde personas que respondían el teléfono en mitad de la noche para solucionar un problema con el instrumento, hasta quienes dedicaban largas jornadas a refinar procedimientos y mejorar la calidad de los datos. El estudio dependió de la experiencia, la capacidad de respuesta y la perseverancia del equipo para mantener todo funcionando al nivel necesario para ofrecer ciencia de alta calidad.”

“Lo que aprendí durante el censo es que, los grandes instrumentos científicos pueden diseñarse para operar con una eficiencia increíble, pero, en última instancia, su funcionamiento es posible por las personas. Hemos demostrado cuánto se puede lograr combinando el instrumento adecuado con una plataforma existente, una que muchos consideraban demasiado antigua y lista para ser desmantelada. De cara al futuro, me gustaría que siguiéramos desarrollando este enfoque para ofrecer ciencia de primer nivel.”

Klaus Honscheid (OSU, Co-responsable científico del instrumento y responsable de operaciones del instrumento)

“Al pensar en el inicio, recuerdo estar muy enfocado en cómo el Sistema de Control del Instrumento (ICS)—que mi grupo en Ohio State desarrolló—iba a manejar todo en la práctica. Muchas cosas tienen que ocurrir en la breve ventana entre exposiciones. Mientras los datos anteriores se digitalizan, el telescopio se reposiciona, el hexápodo se alinea y movemos 5000 robots posicionadores de fibra. Al mismo tiempo, utilizamos las seis cámaras guía de DESI para fijar con precisión nuestra posición en el cielo, tomar una imagen de las fibras retroiluminadas y enviar los ajustes finales a los robots. Nuestro requisito era hacer todo esto en menos de dos minutos, lo cual en su momento parecía un reto enorme. Me emocionó ver cómo todo encajaba al final de la fase de puesta en marcha.”

“El incendio forestal de Contreras en 2022 nos presentó un desafío enorme. Amenazó a todo el observatorio y dejó fuera de servicio la infraestructura eléctrica y de internet durante meses. Pero, honestamente, es una de las cosas de las que más orgulloso estoy: logramos que DESI volviera a observar mucho antes de lo que nadie esperaba. Afortunadamente, justo antes del incendio habíamos implementado un sistema de comunicación de respaldo con Starlink. Cambiamos a conexión satelital para el monitoreo y literalmente inventamos una ‘sneaker net’: cada día, alguien bajaba en coche un disco duro con los datos de la noche hasta Tucson, donde se transferían al centro de cómputo NERSC en Berkeley. Al año siguiente, cuando un ataque de ciberseguridad afectó a varios observatorios, nos desconectamos rápidamente de internet público para proteger el sistema, activamos nuevamente Starlink y la sneaker net, y prácticamente no perdimos tiempo de observación.”

“Con el tiempo, nuestra definición de éxito ha evolucionado. Aunque originalmente logramos reducir esa compleja secuencia entre exposiciones a poco más de un minuto—lo cual fue excelente para la eficiencia del censo—hoy tenemos dos minutos entre exposiciones. Puede parecer un paso atrás, pero en realidad es un gran compromiso técnico. Algunos de los CCD desarrollaron ineficiencias en la transferencia de carga y no teníamos suficientes repuestos para reemplazarlos todos. El ingeniero eléctrico de LBNL, Armin Karcher, ideó un nuevo esquema de lectura utilizando solo dos de los cuatro amplificadores para evitar las regiones defectuosas. Al integrarlo en el ICS, se duplicó el tiempo de lectura y digitalización, pero se recuperó completamente la calidad científica de los datos.”

“Como reflexión final sobre dónde estamos hoy, Ann Elliott y yo configuramos inicialmente alarmas acústicas para alertar a los observadores sobre errores específicos utilizando sonidos de animales de granja. La gallina y la vaca eran definitivamente las más temidas, porque normalmente significaban que había que detener las observaciones y llamar a un experto. Con los años, hemos resuelto los problemas, y ahora el ‘corral’ está casi en silencio. El instrumento puede funcionar durante días sin una sola alerta, lo cual es increíblemente gratificante.”

Por curiosidad, echa un vistazo a esta visualización, que muestra cómo DESI construyó su mapa a lo largo de cinco años, conectando el mosaico de observaciones en 2D con la construcción del mapa 3D.

Lee el comunicado de prensa de Berkeley Lab para más detalles.

 

Traducción: Andrea Muñoz-Gutiérrez