viernes, 10 de agosto de 2012

El mayor mapa tridimensional del universo





 ASTRONOMÍA Nuevo mapa

Un viaje en 3D por miles de galaxias y agujeros negros

Teresa Guerrero | Madrid
El mayor mapa tridimensional del universo, accesible a través de Internet, proporcionará valiosa información sobre la materia y la energía oscura.


Vídeo: SDSS-III | IAC | M. A. Aragón | M. SubbaRao | Locución: Mario Viciosa
El vídeo que ilustra está noticia ha sido realizado por Miguel A. Aragón (Johns Hopkins University), Mark SubbaRao (Adler Planetarium), Alex Szalay (Johns Hopkins University), Yushu Yao (Lawrence Berkeley National Laboratory, NERSC) con la colaboración SDSS-III. 


Tras sus dos primeros años de trabajo, los investigadores del proyecto internacional Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III) tienen ya listo el mayor mapa tridimensional de galaxias masivas y agujeros negros distantes elaborado hasta ahora. Esta cartografía permitirá a los astrofísicos retroceder en el tiempo y recorrer los últimos 6.000 millones años de vida del universo (cuya edad actual es de unos 13.700 millones de años).
El vídeo que ilustra esta noticia, elaborado con imágenes reales, muestra un viaje simulado a través de casi 400.000 galaxias observadas en este proyecto internacional, en el que el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participa desde junio de 2010.
Hace unos meses, el proyecto SDSS-III publicó la mayor y más profunda fotografía del cielo nocturno elaborada hasta ese momento, a la que se han incorporado nuevos datos para componer este mapa tridimensional.
Según explican a ELMUNDO.es Ismael Pérez Fournon y Carlos Allende, astrofísicos del Instituto de Astrofísica de Canarias, "el mapa final será tres veces mayor que el actual en área de cielo, aunque no en profundidad, que será similar".
El proyecto SDSS-III comprende cuatro partes: BOSS, que estudia el universo a gran escala, su origen y evolución; MARVELS, que realiza un censo estadístico de planetas y enanas marrones en la vecindad solar; SEGUE-2, que estudia la estructura y evolución de las partes más viejas de nuestra galaxia, la Vía Láctea; y APOGEE, que analiza en detalle la composición química de estrellas en el disco y las zonas centrales de la Vía Láctea.
Los datos que se ofrecen en la novena publicación de datos incluyen espectros en el rango visible de cientos de miles de galaxias, cuásares y otros tipos de objetos cósmicos observados en el sub-proyecto BOSS. Estos datos son los que han proporcionado la tercera dimensión al mapa 3D, que es la pieza estrella de esta última publicación de datos, disponibles en las páginas web http://www.sdss3.org/dr9 y http://skyserver.sdss3.org

Mapa en 3D

El mapa tridimensional, que se puede consultar de forma gratuita, proporcionará valiosa información sobre la materia oscura y la energía oscura, la fuerza invisible que hace que el Universo se expanda. Los científicos podrán calcular de forma aproximada cuánta materia oscura (la que no se ve porque no emite ni absorbe luz) hay en el universo, así como cuánta energía oscura está acelerando la expansión del universo.
El mapa ha sido elaborado a partir de las fotografías obtenidas por el telescopio Sloan, que ha captado imágenes de 200 millones de galaxias y más de un millón de espectros. Analizar la luz que emiten las galaxias en diferentes longitudes de onda permite a los astrofísicos comprobar cómo y cuánto se ha expandido el universo desde que la luz examinada abandonó la galaxia.
Aproximadamente medio millón de los espectros observados corresponden a galaxias que, en su mayor parte, no habían sido estudiadas previamente.
El balance de estos dos primeros años, aseguran Pérez y Allende, ha sido muy positivo: "La fase actual, de seis años de duración y denominada SDSS-III, es la continuación de los programas anteriores SDSS-I y SDSS-II, en los que se obtuvieron imágenes de regiones muy grandes del cielo y espectros de cerca de un millón de galaxias, cuásares y estrellas. El telescopio utilizado en SDSS-III sigue siendo el mismo, el Sloan, situado en el Observatorio 'Apache Point' en Nuevo México (EEUU). Pero para llevar a cabo los diferentes proyectos SDSS-III se ha desarrollado nueva instrumentación y se ha mejorado notablemente los espectrógrafos utilizados en las fases anteriores", detallan en un correo electrónico.

Contribución española

Según los investigadores "la puesta a punto de los espectrógrafos y de las herramientas automáticas de procesado y análisis de datos ha sido muy rápida. Se ha avanzado en las observaciones a un ritmo mejor que el previsto. Eso ha permitido publicar los datos sin retrasos para que otros grupos de investigadores que no forman parte de SDSS-III puedan utilizarlos en sus proyectos".
La contribución del IAC consiste en tareas como el desarrollo de software, modelos físicos para el análisis de datos o financiación para instrumentación y operaciones. En total hay más de 20 investigadores de este instituto, entre estudiantes, 'postdocs' y personal fijo, dedicados al diseño de los programas observacionales, al análisis de datos, y la explotación científica de los mismos, explican los astrofísicos.
La galaxia espiral 'Messier 51'. | The Sloan Digital Sky Survey/Robert LuptonLa galaxia espiral 'Messier 51'. | The Sloan Digital Sky Survey/Robert Lupton
Además, en el denominado grupo de Participación Español participan otros investigadores de nuestro país, procedentes del Instituto de Física Corpuscular (Universidad de Valencia, del CSIC), el Instituto de Astrofísica de Andalucía (Granada) y la Institucio Catalana de Recerca y Estudis Avancat (Barcelona).

Información para científicos y aficionados

Los científicos que participan en este proyecto esperan que la información no sólo sea útil para la comunidad científica, sino para cualquier ciudadano interesado en la astronomía. "A los aficionados les resultará fácil utilizar las imágenes publicadas utilizando el servidor de datos. Utilizar y entender los espectros del proyecto BOSS requiere conocimientos más avanzados de astronomía, pero hay herramientas de visualización de los espectros fáciles de utilizar. La base de datos de espectros constituye una herramienta muy útil en cursos universitarios de astrofísica", recomiendan Ismael Pérez y Carlos Allende.
Además, se han desarrollado varias actividades educativas de diferentes niveles en el marco del proyecto SkyServer (hay una versión en castellano) y otras muchas en la versión DR9 de los datos públicos (por ahora sólo está disponible inglés)

Un viaje al pasado

Rastrear las galaxias grandes es una manera eficaz de mapear el resto de las galaxias del universo lejano. El proyecto BOSS pretende identificar 160.000 cuásares distribuidos por el universo en diferentes épocas. Según explica el IAC, se trata de los objetos más brillantes del universo distante. La opinión más generalizada es que se trata de núcleos activos de galaxias o, lo que es lo mismo, agujeros negros gigantes alimentándose activamente de estrellas y de gas.
SDSS-III también se ocupa de investigar nuestra galaxia, la Vía Láctea. Así, se han publicado estimaciones mejoradas sobre la temperatura y composición química de medio millón de estrellas que contiene. Una información que les ayudará a reconstruir la evolución de nuestra galaxia.
El IAC es uno de los 18 miembros institucionales que forman parte el proyecto SDSS-III, junto con las universidades de Tokio (Japón), y las estadounidenses Johns Hopkins, Princeton, Vanderbilt y Yale, así como las de los estados de Arizona, Florida, Michigan, Nuevo México, Nueva York, Utah, Virginia, y Washington, y los institutos Lawrence Berkeley (EEUU), y Max Planck para Astrofísica y Max Planck de Física Extragaláctica (Alemania). Además la colaboración la componen grupos de participación de Alemania, Brasil, Francia y España y otros miembros asociados de diferentes países.







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The Ninth SDSS Data Release (DR9)

DR9 Facts
Sky coverage 14,555 square degrees
Catalog objects 932,891,133
Galaxy spectra 1,457,002
Quasar spectra 228,468
Star spectra 668,054
Data Release 9 (DR9) offers the latest data from the Sloan Digital Sky Survey. Data Release 9 is the first release of the spectra from the SDSS-III's Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), which includes more than 800,000 spectra over 3,300 square degrees of sky, observed with the new 1,000-fiber BOSS spectrograph.
Data Release 9 also includes all imaging and spectra from prior SDSS data releases, and provides corrected astrometry for the imaging from Data Release 8.
DR9 also includes better stellar parameter estimates, provided by an updated SEGUE Stellar Parameter Pipeline (SSPP). The principal changes from DR8 are summarized in the What's New in DR9.

http://www.sdss3.org/images/dr9_spectro_coverage.png
DR9 sky coverage (click for a larger version)




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web http://skyserver.sdss3.org

Welcome to the DR9 site!!!
 This website presents data from the Sloan Digital Sky Survey, a project to make a map of a large part of the universe. We would like to show you the beauty of the universe, and share with you our excitement as we build the largest map in the history of the world.


About Astronomy


Tycho Brahe's observatory


Our Milky Way Galaxy is similar in many ways to this one, seen by SDSS. 


Albert Einstein's Theory of Relativity is the basis for our cosmological models of space and time. 

A spectrum of a galaxy, which shows how much light the galaxy gives off at different colors. This spectrum is stretched, or redshifted, relative to what it would be on Earth. The number "z" at the bottom of the image shows the degree of redshift. 


An ancient Chinese star chart from ca. 940 A.D.
Copyright c 1997, The British Library Board
British Library, Or.8210/S.3226

A map of Perseus from the Uranometria, a sky atlas drawn 
by Johann Bayer in the mid-1600s based on Tycho Brahe's star catalogs.
A map of Perseus from the Uranometria, a sky atlas drawn by Johann Bayer in the 1600s using Tycho Brahe's star catalogs. 
A map of the whole sky, based on digitized photographic plates from 
the Palomar and UK 48 inch Schmidt telescopes (Courtesy USNO). 
A map of the whole sky, based on digitized photographic plates from the Palomar and UK 48" Schmidt telescopes (Courtesy USNO).












An H-R diagram of two star clusters

A sample H-R diagram with temperature on the x-axis and luminosity on the y-axis*

The evolutionary track of a Sun-like star on the H-R diagram 
  An H-R diagram showing the evolutionary track of a sun-like star*





















 
Spectra of two brown dwarfs (class T stars) discovered by SDSS, compared to the first one discovered, Gliese 229B. Absorption due to methane (CH4) is evident.



Sa Sb Sc Sd
E0 E6 S0
SBa SBb SBc SBd


Ellipticals







Spirals













Irregulars











 
An optical image of a galaxy cluster  with an X-ray emission map superimposed.

 
A very distant galaxy cluster, observed with the Hubble Space Telescope. Note the large number of old, red galaxies.
The distribution of galaxies in a slice of the SDSS spectroscopic survey. (A. Pope, JHU)



Edwin Hubble
























Map of the sky as observed by COBE. The map on the bottom shows the temperature
variations of the background radiation.


The distribution of galaxies in a slice of the SDSS spectroscopic survey


Clustering at three increasing scales: group, cluster, supercluster


A power spectrum shows how waves with different wavelengths contribute to a whole. Random noise processes show up at shorter wavelengths. A power spectrum like this could be used to analyze ocean waves - or the structure of the universe.


Soap bubbles

Raisin bread


Survey slice

Stars

                                                               
three-dimensional picture of our local neighborhood of the universe

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http://arxiv.org/


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http://www.sdss3.org/education/

SDSS-III Education and Public Outreach

http://www.sdss3.org/images/NGC5257_collision.jpgNGC5257 Collision
Collision between NGC 5257 and 5258 galaxies
SDSS-III continues the legacy of SDSS-II and SDSS in providing high quality data and materials for the public and educators. This includes the creation of the SkyServer, as well as providing data, and support, for the Galaxy Zoo project.

SkyServer

The SkyServer website presents data from SDSS to show the public, educators, and learners of all ages the beauty of the Universe, and share with these different audiences our excitement as we build the largest map in the history of the world. Tools are provided to explore over 80 million galaxies and we have produced guides to help users learn how to use these tools. There are projects appropriate for learners ranging from kids to college students interested in learning about the universe and instructor guides for teachers interested in using the projects with their students in the classroom.

Galaxy Zoo and the Zoouniverse

The original Galaxy Zoo project based on SDSS data has spawned a Zooniverse of other successful and popular citizen science projects. These projects help scientists understand the Universe as people are much better than computers at sorting the millions of images of galaxies collected by SDSS. You could even be the first person ever to see one of the galaxies (or Moon craters) that you classify if you get involved with one of these Zoos:
  • GalaxyZoo: You get to see the beauty and wonder of the farthest reaches of the Universe while helping scientists better understand it by determining galaxy shapes. So far, over 250,000 volunteers have produced a wealth of data by classifying millions of galaxies, which has led to many scientific publications.
  • GalaxyZoo Mergers: You get to help scientists figure out what happens when galaxies collide by comparing SDSS images of actual galaxies colliding to simulated images created by scientists to try to understand how galaxy collisions really happen.
  • MoonZoo: You get to see the Moon like you’ve never seen it before by classifying craters and other surface features in an effort to help scientists better understand the 4-billion-year old history of the Moon.

Collaborations and Alliances

As part of the SDSS-III EPO agenda, our team has created materials for learners and educators through a number of collaborations and alliances, including:

Science Blog from the SDSS-III

SDSS-III also maintains the Science Blog from the SDSS-III where you’ll find short descriptions of interesting scientific research and discoveries from the SDSS-III. We’d love to see your comments and questions about what you read there!









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