El Dark Energy Camera Plane Survey 2 (DECaPS2) ya está disponible. Esta es la segunda publicación de datos de DECaPS, y la encuesta contiene más de 3 mil millones de objetos en la Vía Láctea. Como muestra la imagen principal, hay tantas estrellas que parece que no hay espacio entre ellas.
A lo largo de la mayor parte de la historia humana, la naturaleza de la Vía Láctea nos ha confundido. Aristóteles pensó que era el resultado de la ignición de la atmósfera superior de la Tierra, similar a cómo los cometas producen colas. El famoso erudito persa Al-Biruni pensó que la Vía Láctea estaba formada por innumerables fragmentos de estrellas nebulosas. Hay innumerables otras ideas de lo que podría haber sido la Vía Láctea.
Nuestra comprensión moderna de la Vía Láctea es exquisitamente detallada. Los estudios a gran escala de la galaxia han jugado un papel muy importante en nuestra creciente comprensión de la Vía Láctea. La misión Gaia de la ESA, un estudio en curso de la Vía Láctea, ha recopilado datos detallados sobre más de mil millones de estrellas, incluidas sus edades, masas, composiciones químicas, colores, temperaturas y contenido de metales.
¿DECaPS2 hará una contribución similar? Podría, basado solo en datos sin procesar.
Un nuevo artículo en The Astrophysical Journal Supplement describe la nueva publicación de datos. Se titula «The Dark Energy Camera Plane Survey 2 (DECaPS2): más cielo, menos sesgo y mejores incertidumbres.” El autor principal es Andrew K. Saydjari, estudiante de posgrado de la Universidad de Harvard e investigador del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian.
DECaPS2 contiene 3,32 mil millones de objetos creados a partir de 34 mil millones de detecciones. Las detecciones están en 21,400 exposiciones que sumaron 260 horas de tiempo de obturación abierta con la Cámara de Energía Oscura (DECam) en el observatorio de Cerro Tololo. De los 3320 millones de objetos, unos 2000 millones son estrellas. Tomó dos años y produjo más de 10 terabytes de datos. El primer conjunto de datos se lanzó en 2017 y contenía 2 mil millones de objetos, la mayoría de los cuales también eran estrellas.
El sondeo se centra en el disco galáctico, donde se encuentran la mayoría de las estrellas y el polvo de la galaxia. Pero la alta densidad hace que la región sea difícil de observar. El DECam Plane Survey supera esto al realizar «estudios fotométricos profundos que abarcan un amplio rango de longitud de onda (óptico a NIR)».
“Una de las principales razones del éxito de DECaPS2 es que simplemente apuntamos a una región con una densidad de estrellas extraordinariamente alta y tuvimos cuidado al identificar las fuentes que aparecen casi una encima de la otra”, dijo Saydjari. “Hacerlo nos permitió producir el catálogo más grande jamás realizado con una sola cámara, en términos de la cantidad de objetos observados”.
Las dos publicaciones de datos combinadas cubren el 6,5 por ciento del cielo nocturno y abarcan 130 grados de longitud. Eso es 13.000 veces más grande que el área de la Luna llena. Si bien el 6,5 por ciento puede no parecer mucho, lo es. Es aún más impresionante cuando se combina con otros estudios del cielo.
«Cuando se combina con imágenes de Pan-STARRS 1, DECaPS2 completa una vista panorámica de 360 grados del disco de la Vía Láctea y, además, alcanza estrellas mucho más débiles», dice Edward Schlafly, investigador del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial administrado por AURA y colega. -autor del artículo. «Con este nuevo estudio, podemos mapear la estructura tridimensional de las estrellas y el polvo de la Vía Láctea con un detalle sin precedentes».
El plano galáctico es difícil de observar. Estamos incrustados en él, y cuando miramos hacia el centro, estamos mirando a través de nuestro brazo de la Vía Láctea, a través del disco central y más allá, hacia los brazos espirales del otro lado. No es solo que haya cientos de millones de estrellas, tal vez muchas más, en esta vista. Aquí es donde también se encuentra la mayor parte del polvo.
La imagen muestra cuán hermosos e intrigantes son los oscuros caminos de polvo, pero también son problemáticos. Absorben la luz de las estrellas e incluso pueden bloquear por completo las estrellas débiles. También hay muchas nebulosas difusas y su luz interfiere con las mediciones de luz de estrellas individuales. La gran cantidad de estrellas también es un desafío, ya que pueden superponerse entre sí.
Pero comprender el disco central es fundamental para comprender la Vía Láctea. La observación en infrarrojo ayuda a superar algunos de los desafíos de observar el disco. El procesamiento de datos innovador también ayuda. El equipo detrás de la encuesta ideó una forma de predecir el fondo de cada estrella. Eso facilitó minimizar los efectos de estrellas superpuestas y nebulosas difusas en las imágenes.
“Esta es toda una proeza técnica. ¡Imagina una foto grupal de más de tres mil millones de personas, y cada individuo es reconocible! dice Debra Fischer, directora de división de Ciencias Astronómicas en NSF, una de las agencias que opera DECam. “Los astrónomos estudiarán detenidamente este retrato detallado de más de tres mil millones de estrellas en la Vía Láctea durante las próximas décadas. Este es un ejemplo fantástico de lo que pueden lograr las asociaciones entre agencias federales”.
“Desde mi trabajo en el Sloan Digital Sky Survey hace dos décadas, he estado buscando una forma de realizar mejores mediciones sobre fondos complejos”, dijo douglas finkbeiner, profesor del Centro de Astrofísica, coautor del artículo e investigador principal detrás del proyecto. “¡Este trabajo ha logrado eso y más!”
Hace un siglo, ni siquiera sabíamos que había otras galaxias. Cuando los astrónomos vieron la galaxia de Andrómeda y otras galaxias espirales, pensaron que eran parte de la Vía Láctea. los llamaron nebulosa espiral. Ahora lo sabemos mejor. También sabemos que la Vía Láctea es 90% materia oscura y que la galaxia no es plana; está deformado debido a que las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña tiran de él. Sabemos que hay un gigantesco agujero negro acechando en el centro galáctico llamado Sagitario A-estrella. También sabemos que las galaxias crecen tanto al consumir y fusionarse con otras galaxias.
Los estudios astronómicos a gran escala del cielo ayudaron a los astrónomos a realizar algunos de estos descubrimientos, y DECaPS promete impulsarnos a avances similares. La primera publicación de datos ayudó a generar algunos hallazgos muy interesantes. Un ejemplo es un papel 2018 que identificó un viejo cúmulo globular pobre en metales en el bulbo galáctico. Eso fue inusual ya que la mayoría de los cúmulos globulares están en el halo galáctico. Ahora, gracias a DECaPS y otros, sabemos de muchos más globulares en el bulto.
La segunda publicación de datos sin duda conducirá a muchos más descubrimientos y completará nuestro conocimiento sobre el plano galáctico. “Combinado con PS1, esto completa imágenes comparables de todo el plano galáctico esencial para sondear las estrellas, el gas y el polvo de nuestra galaxia”, escriben los autores. Todos los productos de datos de la encuesta «…deberían proporcionar un recurso rico y adaptable para la comunidad, facilitando una variedad de estudios de la Vía Láctea», explican.
Somos afortunados porque nuestra galaxia, la Vía Láctea, es un buen modelo para entender las galaxias en general. Aproximadamente la mitad de las estrellas del Universo se encuentran en galaxias que son bastante similares a la nuestra. Si bien no se puede suponer nada, es una afirmación razonable que gran parte de lo que DECaPS nos dice sobre la Vía Láctea tendrá algo que ver con otros galaxias
Los astrónomos se han esforzado por comprender las galaxias y cómo se formaron y evolucionaron. La forma más completa de estudiarlos es realizar grandes estudios de estrellas como esta. ¿Quién sabe qué encontrarán los investigadores en todos estos datos?
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