Un observatorio español comienza el mayor cartografiado del cosmos

El Observatorio Astrofísico de Javalambre, en la provincia de Teruel, se embarca en una empresa científica sin precedentes con el J-PAS (Javalambre Physics of the Accelerating Universe Astrophysical Survey). Este innovador proyecto promete revolucionar nuestra comprensión del cosmos mediante un detallado sondeo fotométrico del cielo. Con un alcance impresionante de 8500 grados cuadrados y utilizando un conjunto único de 59 filtros que abarcan bandas anchas, intermedias y estrechas, J-PAS está preparado para descubrir y mapear con una precisión asombrosa una cantidad sin precedentes de estrellas, galaxias, supernovas, quásares y objetos del sistema solar.

El corazón de esta hazaña astronómica es el Telescopio de Sondeo de Javalambre (JST250), un telescopio de 250 cm con un amplio campo de visión, especialmente diseñado para realizar encuestas fotométricas a gran escala como precisa el proyecto J-PAS. Este telescopio está equipado con la cámara JPCam, una cámara de campo amplio que emplea un mosaico de CCDs de alta eficiencia, cubriendo una gran fracción del campo de visión del telescopio.

Además de mapear las posiciones de cientos de millones de galaxias, J-PAS se propone alcanzar tres objetivos científicos principales: medir con precisión los corrimientos al rojo fotométricos de las galaxias, estudiar las poblaciones estelares en galaxias cercanas y resolver características espectrales amplias de objetos como núcleos activos de galaxias y supernovas. A través de su sistema único de filtros, J-PAS cubrirá al menos 8000 grados cuadrados de cielo en aproximadamente cinco años, proporcionando datos críticos para la investigación astrofísica.

Este ambicioso proyecto no solo mejorará nuestra comprensión de la evolución del universo, sino que también ofrecerá una visión detallada de la distribución y las características de las galaxias luminosas rojas, aportando datos cruciales a estudios sobre la energía oscura y la expansión acelerada del universo. La información recopilada por J-PAS tendrá un valor de legado único, abriendo la puerta a una amplia gama de estudios astrofísicos y contribuyendo significativamente al campo de la astronomía observacional. Con este estudio tan amplio y a la vez detallado del cielo se podrán abordar muchos temas importantes en astrofísica:

Energía Oscura y Aceleración del Universo

Energía oscura y aceleración del universo

El descubrimiento de la aceleración del universo y la presencia de la energía oscura son dos hitos de la cosmología moderna. J-PAS buscará entender mejor estas misteriosas fuerzas, estudiando las Oscilaciones Acústicas Bariónicas (BAOs) en la distribución de galaxias. Estas oscilaciones son sutiles pero cruciales para comprender la expansión del universo. Con la precisión fotométrica de J-PAS, se espera obtener mediciones más exactas de la ecuación de estado de la energía oscura.

Evolución de las galaxias

Los 56 filtros de J-PAS permitirán realizar espectroscopía de baja resolución de objetos celestes, proporcionando datos valiosos sobre la evolución de las galaxias. Estos incluyen la medición de temperaturas estelares, masas, distribución de edades, metalicidad, extinción por polvo y emisión de gas interestelar. Tales datos facilitarán estudios detallados sobre la formación estelar, tasas de fusión de galaxias y evolución química, permitiendo entender mejor la relación entre los componentes estelares de diferentes tipos de galaxias y sus entornos.

Cúmulos de galaxias

Los cúmulos de galaxias, las estructuras más grandes del universo delimitadas gravitacionalmente, son fundamentales para entender la expansión y la estructura del cosmos. J-PAS proporcionará una nueva perspectiva para la detección y selección óptica de estos cúmulos, mejorando la precisión de las mediciones de masa y distribución de estos gigantes cósmicos. Estas mediciones son esenciales para restringir los parámetros de la energía oscura.

Supernovas

J-PAS también impactará significativamente en el estudio de las supernovas. Su sistema de filtros es ideal para descubrir y clasificar supernovas, proporcionando una caracterización precisa de estos fenómenos y sus entornos. Esto es crucial para entender mejor las incertidumbres asociadas con estas «velas estándar».

Lente gravitacional débil

El efecto de lente gravitacional débil, que se mide a través de la deformación y la magnificación, proporciona información sobre la distancia y el factor de crecimiento del universo como función del corrimiento al rojo. J-PAS, con sus mediciones precisas de desplazamientos al rojo fotométricos, está excepcionalmente bien posicionado para llevar a cabo un sondeo de lentes gravitacionales potente y preciso.

Masa de los neutrinos

Un aspecto intrigante del sondeo J-PAS es su capacidad para medir la masa de los neutrinos a través de las propiedades estadísticas de los cúmulos de galaxias. Esta medición es fundamental para comprender mejor estas partículas subatómicas elusivas y su papel en el cosmos.

Quásares

La capacidad de J-PAS para detectar líneas de emisión anchas de quásares tipo 1 lo convierte en una herramienta poderosa para identificar y medir con precisión los corrimientos al rojo de más de 3 millones de estos objetos. Esta encuesta de quásares será la más grande de su tipo, proporcionando información valiosa sobre la estructura a gran escala del universo con quásares.

Estrellas

J-PAS también contribuirá significativamente al estudio de las estrellas, permitiendo mediciones precisas de parámetros estelares como la temperatura efectiva, la gravedad superficial y la abundancia de hierro, a través de datos fotométricos que reproducen la distribución espectral de energía de las estrellas.

Planetas menores (asteroides)

El proyecto J-PAS utilizará su avanzado sistema de 56 filtros para estudiar la distribución y composición química de los asteroides [¿Cuáles son los asteroides más peligrosos para la Tierra?]. Esta capacidad permitirá obtener espectros detallados de cada asteroide, mejorando significativamente nuestra comprensión de su origen, evolución y características físicas. Este enfoque representa un avance importante sobre los métodos anteriores y promete aportar conocimientos profundos sobre la naturaleza y la historia de estos cuerpos en nuestro sistema solar.

Distorsiones del corrimiento al rojo

J-PAS permitirá mediciones precisas de las distorsiones del corrimiento al rojo, causadas por las velocidades peculiares de las galaxias. Esto ayudará a identificar y estudiar estructuras a gran escala como cúmulos, filamentos, muros y vacíos. Estas mediciones ofrecerán información valiosa sobre la historia de crecimiento del universo y serán fundamentales para entender mejor la energía oscura y la gravedad modificada. Además, permitirán medir el sesgo y la amplitud de agrupamiento de la materia, esenciales para estudiar las fluctuaciones de densidad y la tasa de crecimiento de las estructuras en el universo.

Con todo, este pequeño observatorio, que no es especialmente conocido entre el público general ni ha recibido tanto reconocimiento como los de Canarias o Andalucía, llevará a cabo un estudio fundamental para avanzar en nuestro conocimiento del universo, dando espacio a la parte menos glamurosa pero más importante de la astronomía observacional.

Referencias: