p A Dark Energy Camera está montada no telescópio Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano de Cerro Tololo, no Chile. O último dia de coleta de dados para a Pesquisa de Energia Escura é 9 de janeiro. Crédito:Fermilab
p Depois de escanear em profundidade cerca de um quarto dos céus do sul por seis anos e catalogar centenas de milhões de galáxias distantes, o Dark Energy Survey (DES) terminará de coletar dados amanhã, em 9 de janeiro. p A pesquisa é uma colaboração internacional que começou a mapear um 5, Área de 000 graus quadrados do céu em 31 de agosto, 2013, em uma busca para entender a natureza da energia escura, a força misteriosa que está acelerando a expansão do universo. Usando a Câmera Dark Energy, uma câmera digital de 520 megapixels financiada pelo Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos EUA e montada no telescópio Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano de Cerro Tololo da National Science Foundation no Chile, os cientistas do DES coletaram dados em 758 noites ao longo de seis anos.
p Nessas noites, eles registraram dados de mais de 300 milhões de galáxias distantes. Mais de 400 cientistas de mais de 25 instituições em todo o mundo estiveram envolvidos no projeto, que é hospedado pelo Laboratório Nacional do Acelerador Fermi do Departamento de Energia dos EUA. A colaboração já produziu cerca de 200 artigos acadêmicos, com mais por vir.
p De acordo com o diretor do DES, Rich Kron, um cientista do Fermilab e da Universidade de Chicago, esses resultados e os cientistas que os tornaram possíveis são onde reside grande parte da realização real do DES.
p "As primeiras gerações de estudantes e pesquisadores de pós-doutorado em DES estão agora se tornando professores em instituições de pesquisa e estão envolvidos nas próximas pesquisas do céu, "Kron disse." O número de publicações e pessoas envolvidas são um verdadeiro testemunho desta experiência. Ajudar a lançar tantas carreiras sempre fez parte do plano, e tem tido muito sucesso. "
p DES continua a ser um dos levantamentos mais sensíveis e abrangentes de galáxias distantes já realizados. A Dark Energy Camera é capaz de ver a luz de galáxias a bilhões de anos-luz de distância e capturá-la com uma qualidade sem precedentes.
p De acordo com Alistair Walker do National Optical Astronomy Observatory, um membro da equipe DES e o cientista de instrumentos DECam, equipar o telescópio com a Dark Energy Camera transformou-o em uma máquina de pesquisa de última geração.
p "DECam era necessário para realizar DES, mas também criou uma nova ferramenta de descoberta, do sistema solar ao universo distante, "Walker disse." Por exemplo, 12 novas luas de Júpiter foram descobertas recentemente com DECam, e a detecção de galáxias formadoras de estrelas distantes no universo inicial, quando o universo tinha apenas uma pequena porcentagem de sua idade atual, produziu novos insights sobre o fim da idade das trevas cósmica. "
p A pesquisa gerou 50 terabytes (ou seja, 50 milhões de megabytes) de dados ao longo de suas seis temporadas de observação. Esses dados são armazenados e analisados no National Center for Supercomputing Applications (NCSA) da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign.
p "Mesmo após o término das observações, NCSA continuará a apoiar a produtividade científica da colaboração, fazendo lançamentos de dados refinados e servindo os dados até a década de 2020, "disse Don Petravick, gerente de projeto sênior da Pesquisa de Energia Escura da NCSA.
p Agora, a tarefa de analisar esses dados é o centro das atenções. DES já lançou uma gama completa de artigos com base em seus dados do primeiro ano, e os cientistas agora estão mergulhando na rica costura de imagens catalogadas dos primeiros anos de dados, procurando por pistas sobre a natureza da energia escura.
p A primeira etapa desse processo, de acordo com o cientista do Fermilab e da Universidade de Chicago, Josh Frieman, ex-diretor do DES, é encontrar o sinal em todo o ruído.
p O Observatório Interamericano Cerro Tololo, da National Science Foundation, no Chile, abriga a Dark Energy Camera. Crédito:Fermilab
p "Estamos tentando extrair o sinal da energia escura contra um pano de fundo de todos os tipos de coisas não-cosmológicas que ficam impressas nos dados, "Frieman disse." É um esforço contínuo maciço de muitas pessoas diferentes ao redor do mundo. "
p A colaboração do DES continua a liberar resultados científicos de seu repositório de dados, e os cientistas discutirão os resultados recentes em uma sessão especial na reunião de inverno da American Astronomical Society em Seattle hoje, 8 de janeiro. Os destaques dos anos anteriores incluem:
- a medição mais precisa da estrutura da matéria escura no universo, que, quando comparado com os resultados de fundo de micro-ondas cósmicas, permite aos cientistas rastrear a evolução do cosmos.
- a descoberta de muito mais galáxias satélites anãs orbitando nossa Via Láctea, que fornecem testes de teorias da matéria escura.
- a criação do mapa de matéria escura mais preciso do universo.
- a localização da supernova mais distante já detectada.
- a divulgação pública dos primeiros três anos de dados da pesquisa, permitindo que astrônomos de todo o mundo façam descobertas adicionais.
p Os cientistas do DES também identificaram a primeira contrapartida visível das ondas gravitacionais já detectadas, uma colisão de duas estrelas de nêutrons que ocorreu 130 milhões de anos atrás. DES foi um dos vários levantamentos do céu que detectaram esta fonte de onda gravitacional, abrindo a porta para um novo tipo de astronomia.
p Recentemente, o DES publicou seus primeiros resultados de cosmologia com base em supernovas (207 delas tiradas dos primeiros três anos de dados de DES) usando um método que forneceu a primeira evidência de aceleração cósmica há 20 anos. Resultados mais abrangentes sobre a energia escura são esperados nos próximos anos.
p A tarefa de reunir uma pesquisa tão abrangente não foi pouca coisa. Ao longo da pesquisa, centenas de cientistas foram chamados para trabalhar com a câmera em turnos noturnos com o apoio da equipe do observatório. Para organizar esse esforço, DES adotou alguns dos princípios de experimentos de física de alta energia, em que todos os que trabalham no experimento estão envolvidos de alguma forma em sua operação.
p "Este modo de operação também proporcionou ao DES uma oportunidade educacional, "disse o cientista do Fermilab Tom Diehl, quem gerenciou as operações DES. "Cientistas seniores do DES foram colocados em pares com outros inexperientes para treinamento e, em tempo, passaria esse conhecimento para mais observadores juniores. "
p A estrutura organizacional do DES também foi projetada para dar aos cientistas em início de carreira oportunidades valiosas de avanço, de workshops sobre como redigir propostas de pesquisa a mentores que ajudaram a revisar e editar pedidos de subsídios e empregos.
p Antonella Palmese, um pesquisador de pós-doutorado associado do Fermilab, chegou a Cerro Tololo como uma estudante de graduação da University College London em 2015. Ela rapidamente se adaptou e voltou em 2017 e 2018 como uma observadora experiente. Ela também atuou como representante de cientistas em início de carreira, ajudando os primeiros a deixar sua marca com o DES.
p "Trabalhar com o DES me colocou em contato com muitos cientistas notáveis de todo o mundo, "Disse Palmese." É uma colaboração especial porque você sempre sente que é uma parte necessária do experimento. Sempre há algo útil que você pode fazer pela colaboração e por sua própria pesquisa. "
p A Dark Energy Camera permanecerá montada no telescópio Blanco em Cerro Tololo por mais cinco a 10 anos e continuará a ser um instrumento útil para colaborações científicas em todo o mundo. O Diretor do Observatório Interamericano Cerro Tololo, Steve Heathcote, prevê um futuro brilhante para o DECam.
p "Embora a coleta de dados para DES esteja chegando ao fim, DECam continuará sua exploração do universo a partir do telescópio Blanco e espera-se que permaneça como um 'motor de descoberta' da linha de frente por muitos anos, "Heathcote disse.
p A colaboração do DES agora se concentrará na geração de novos resultados de seus seis anos de dados, incluindo novos insights sobre a energia escura. Com uma era no fim, a próxima era da Pesquisa de Energia Escura está apenas começando.