En busca del Universo más primigenio
BOSS, el componente más voluminoso del tercer Sloan Digital Sky Survey (SDSS), se erige como pionero en el uso de los cuásares para cartografiar las variaciones en la densidad del gas intergaláctico a grandes distancias. El proyecto MINE BOSS (Mining for metals in a massive spectroscopic survey of the intergalactic medium), financiado con fondos de la UE, se valió de los cuásares para medir las oscilaciones acústicas bariónicas (BAO). Con cerca de 140 000 espectros de cuásares, se logró trazar un mapa en tres dimensiones del hidrógeno gaseoso intergaláctico. A partir de estos mapas, se llevaron a cabo mediciones precisas de las oscilaciones acústicas bariónicas. Un nuevo método consistente en usar la función de flujo y correlación de las líneas Lyman-alfa de cuásares distantes permitió calcular el ritmo de expansión del Universo en desplazamientos hacia el rojo superiores a 2,1. Tras medir el tamaño de las oscilaciones acústicas bariónicas en distintas eras cósmicas, MINE BOSS demostró que la expansión del Universo sigue ralentizándose. Estas primeras mediciones del índice de expansión durante la primera mitad de su historia ayudarán a desentrañar la naturaleza de la energía oscura. A diferencia de la materia normal, la energía oscura presenta una fuerte presión negativa, y precisamente es esa presión negativa la que provoca la repulsión de la gravedad. Es decir, se ha postulado que la energía oscura es la causa por la que ha aumentado el ritmo de la expansión del Universo durante la segunda mitad de su existencia. Además, MINE BOSS utilizó las trazas del hidrógeno natural en el espectro de los cuásares para acotar las propiedades de los neutrinos. En concreto, el análisis de las líneas Lyman-alfa en el espectro de los cuásares permitió medir el flujo de potencia de los espectros 1D, que guarda relación con la distribución tridimensional de la materia. Se logró computerizar con gran precisión el impacto de la masa de los neutrinos en el flujo de potencia de los espectros mediante simulaciones hidrodinámicas. Al cotejar estas predicciones numéricas con los datos procedentes de la observación surgieron varios límites para la masa de los neutrinos y otros parámetros cosmológicos. Los neutrinos han abierto una posible vía para resolver las discrepancias entre el ritmo de expansión del Universo de su primera y segunda mitad de vida. Se cree que la energía oscura se produce cuando se desintegran los neutrinos; esa tensión alimentaría la expansión del Universo. Los resultados del proyecto MINE BOSS han sentado las bases para efectuar nuevas mediciones de las oscilaciones acústicas bariónicas en el marco del estudio BOSS para rastrear la historia de la expansión del Universo hasta el momento en el que su antigüedad era inferior a tres mil millones de años. El trabajo del proyecto motivó el análisis masivo del gas intergaláctico con el estudio WEAVE, de participación principalmente europea y cuya puesta en marcha tendrá lugar en el 2017 en el telescopio William Herschel.
Palabras clave
Universo primigenio, cuásares, gas intergaláctico, estudio espectroscópico, oscilaciones acústicas bariónicas
