CAVITY publica los datos 3D de 100 galaxias del “universo vacío” observadas desde Calar Alto
En 2020, el comité científico asesor del observatorio de Calar Alto seleccionó tres grandes programas observacionales por realizar con el telescopio de 3,5 metros, el más grande del continente europeo. Se trataba de ofrecer cientos de noches de observación para completar proyectos ambiciosos buscando responder a grandes preguntas de la astrofísica moderna, como son la omnipresencia de planetas (¿habitables?) alrededor de otras estrellas enanas que el Sol (proyectos KOBE y CARMENES-LEGACY +) así como la formación y evolución de las galaxias de por sí solas en el universo (proyecto CAVITY).
CAVITY, por su acrónimo en inglés (Calar Alto Void Integral-field Treasury surveY), se dedica a observar en detalles cientos de galaxias localizadas en las zonas menos densas del universo local, es decir, menos pobladas en otras galaxias. Las galaxias son gigantescas concentraciones de estrellas (como nuestro Sol es una estrellita entre los cien mil millones de la Vía láctea) y suelen estar rodeadas, a unos millones de años-luz, por otras galaxias en la distribución “esponjosa” a gran escala en el universo, tanto de la materia visible como de la invisible (llamada oscura) heredadas del Big Bang.
Efectivamente, las galaxias no se encuentran distribuidas aleatoriamente en el universo, sino que forman una estructura con filamentos en forma de esponja, siguiendo la distribución de materia oscura. Eso da lugar a grandes cúmulos de galaxias en las que la densidad es tal que las interacciones y los choques entre galaxias son frecuentes. También se encuentran regiones, las “burbujas” de la esponja, en cuyo interior no hay apenas masa y que presentan un entorno más pristino, libre de las grandes interacciones de los cúmulos.
Esos vacíos cósmicos, hasta ahora poco estudiados, representan sin embargo el entorno idóneo donde se puede entender mejor cómo evolucionan de por sí solas las galaxias, hasta facilitar la comprensión de su formación, que son dos de las grandes preguntas de la cosmología. CAVITY es un proyecto pionero que busca entender el papel de la estructura a gran escala del universo en la formación y evolución de las galaxias, estudiando en detalle los sistemas que habitan estos vacíos cósmicos.
La fuente esencial de datos del proyecto CAVITY viene del observatorio de Calar Alto, que está obteniendo miles de espectros bidimensionales del instrumento PMAS del telescopio de 3.5 metros, además de datos provenientes de otras grandes infraestructuras astronómicas. PMAS es un gran espectrógrafo de campo integral, desarrollado hace 20 años en el Instituto de Astrofísica de Potsdam (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, o AIP) y todavía muy competitivo gracias a su amplio campo que permite estudiar en detalles las galaxias del universo local, desde su centro hasta su periferia: en una sola exposición, se toman espectros cubriendo todo el rango visible de más de 300 regiones de una galaxia. Ya se han completado con éxito las observaciones PMAS de más de un centenar de galaxias de vacío para CAVITY.
“El objetivo final es el de lograr variados y cruciales datos sin precedentes para 400 galaxias en vacíos cósmicos”, explica Isabel Pérez Martín, catedrática del Departamento de Física Teórica y del Cosmos de la Universidad de Granada que lidera este proyecto. CAVITY involucra a 50 investigadores de 13 instituciones nacionales e internacionales.
Galaxia espiral CAVITY Nº62480 observada con el telescopio de 3.5 m CAHA. (a) izquierda: imagen en el rango visible reconstituida a partir del cubo de datos PMAS. (b) en medio: espectro de la fibra PMAS situada sobre el núcleo de la galaxia, con sus características líneas en emisión (~ gas) y en absorción (~ estrellas), “código de barras” único que permite conocer entre otros (c, abajo izquierda) la velocidad del gas en esa galaxia (rotación clara desde las zonas rojas hacia las zonas en azul); y (d, abajo derecha) la edad media de la población estelar, con estrellas más jóvenes (color azul-verde, unos 1000 millones de años) en las zonas externas (brazos espirales) y más viejas en la zona central (núcleo en amarillo, estrellas con edades de unos 10000 millones de años). Créditos: proyecto CAVITY.
El 15 de julio del 2024, CAVITY realiza su primera liberación de datos o “DR1” (por Data Release 1), poniendo a disposición de toda la comunidad científica los espectros bidimensionales de una primera muestra de 100 galaxias observadas en el telescopio de 3.5 m con PMAS, datos listos para su uso inmediato. Astrónomas y astrónomos del mundo entero pueden descargarse desde las 12 h peninsulares esos cubos de datos PMAS para hacer su análisis exhaustivo. “Esta información permite cubrir un gran rango de propiedades de las galaxias, entre las que destacamos brillos, colores, masas y morfología”, explica la catedrática de la UGr Isabel Pérez.
El acceso a la base de datos está disponible en la página web del proyecto, lo que fomenta la colaboración e intercambio de conocimientos entre investigadores, aunque su carácter de legado va más allá de los profesionales, y cualquier persona interesada podrá acceder a los datos.
Jesús Aceituno, director del observatorio, quiere resaltar que “esa primera liberación pública de datos de CAVITY, uno de los tres grandes programas de legados en curso en Calar Alto, muestra una vez más el compromiso del Centro Astronómico Hispano en Andalucía con la comunidad científica nacional e internacional, ofreciendo cientos noches de observación a grandes proyectos observacionales, marca distintiva del observatorio.”
Arriba: Distribución a gran escala de las galaxias (puntos negros) proyectas en el cielo (izquierda) y en la tercera dimensión (cono con las distancias aproximadas via corrimiento al rojo o redshift de cada galaxia). La estructura filamentosa del universo es claramente visible y los diferentes vacíos estudiados en CAVITY resaltados en color. Abajo derecha: distribución tridimensional de las galaxias CAVITY en uno de esos vacíos (el Nº487, en azul en los mapas superiores) con código de color en función del redshift (~ distancia) a nuestra propia galaxia (en azul = más cercana, en rojo = más alejada). A la izquierda se hace un inmenso “zoom” sobre una de esas galaxias (la Nº 32817), mostrando una imagen real del campo de esa galaxia espiral, obtenida por el gran rastreo del cielo Sloan Digitized Sky Survey. Créditos: CAVITY y SDSS.
NOTA: CAVITY está financiado por MICIN/AEI a través del proyecto PID2020-113689GB-100, la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, el Gobierno de España, la Unión Europea –- NextGenerationEU a través de AST22.4.4 y la Universidad de Granada. Basado en datos obtenidos en el Centro Astronómico Hispano en Andalucía.
Isabel Pérez Martín Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
Observatorio de Calar Alto
Gilles Bergond, Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
COMUNICACIÓN – OBSERVATORIO DE CALAR ALTO
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Tfno: (+34) 958 230 53
El Observatorio de Calar Alto es una de las infraestructuras que pertenecen al Mapa Nacional de Infraestructuras Científicas y Técnicas SIngulares (ICTS), aprobado por el Consejo de Política Científica, Tecnológica y de Innovación (CPCTI) el 11 de marzo de 2022.
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En 2020, el comité científico asesor del observatorio de Calar Alto seleccionó tres grandes programas observacionales por realizar con el telescopio de 3,5 metros, el más grande del continente europeo. Se trataba de ofrecer cientos de noches de observación para completar proyectos ambiciosos buscando responder a grandes preguntas de la astrofísica moderna, como son la omnipresencia de planetas (¿habitables?) alrededor de otras estrellas enanas que el Sol (proyectos KOBE y CARMENES-LEGACY +) así como la formación y evolución de las galaxias de por sí solas en el universo (proyecto CAVITY).
