Una nueva ventana al cielo, abierta en internet

IAC/DICYT Como si se tratara de un regalo de los Reyes Magos para todos -astrónomos profesionales, aficionados y público en general-, el Sloan Digital Sky Survey (SDSS), con la participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y otras cincuenta instituciones científicas internacionales, hace públicos todos sus datos, tras finalizar la tercera época del proyecto (SDSS-III). Esta base de datos constituye la decimosegunda entrega pública del proyecto («Data Release 12» o «DR12») e incluye información sobre 470 millones de estrellas y galaxias, lo que la convierte en una de las mayores de la historia de la Astronomía.

«El SDSS es uno de los consorcios científicos más productivos del mundo y complementa estupendamente a la instrumentación que tenemos disponible en nuestros observatorios», señala Rafael Rebolo, director del IAC y usuario activo de los datos de SDSS. «Lo más asombroso de SDSS es el gran rango de investigación puntera que permite», afirma Daniel Eisenstein, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en EEUU y Director de SDSS-III. «Hemos buscado planetas alrededor de estrellas cercanas, estudiado la evolución química de la Vía Láctea y medido los cambios en la expansión del Universo durante nueve mil millones de años.»

Tras una década de diseño y construcción, el SDSS comenzó a cartografiar el Cosmos en 1998, utilizando el telescopio de 2,5 metros de la Fundación Sloan en el Observatorio de Apache Point, en Nuevo México, EEUU. El proyecto ha tenido varias fases, siempre con el mismo telescopio, pero equipado con diferentes instrumentos de vanguardia. SDSS-III comenzó sus operaciones en julio de 2008 y se completó en junio de 2014, con un coste de 45 millones de dólares. La Colaboración SDSS-III incluye 51 instituciones y mil científicos en todo el mundo.

SDSS-III ha dedicado la mayoría de sus 2.000 noches de observaciones a obtener espectros: pasando la luz de estrellas y galaxias a través de un espectrógrafo conectado al telescopio por fibras ópticas, que divide la luz por longitudes de onda, de la misma manera que un prisma separa la luz blanca en los colores del arcoíris.

Observando en el infrarrojo cercano para poder penetrar a través de las nubes de polvo presentes en nuestra galaxia, el Experimento de Evolución Galáctica APO (APOGEE, por sus siglas en inglés) ha medido la composición química de 100.000 estrellas a lo largo y ancho de la Vía Láctea. «Hacer un mapa de los elementos químicos presentes en una estrella es como leer su DNA», dice Steve Majewski, de la Universidad de Virginia (EEUU), Investigador Principal de APOGEE, uno de los cuatro programas que engloba SDSS-III. El proyecto usa las lecturas de DNA estelar para investigar la historia de la Vía Láctea a partir de estrellas que se formaron hace miles de millones de años, pero que podemos observar hoy en día.

El programa informático que descifra el DNA estelar ha sido escrito por un pequeño equipo dentro del proyecto. «Los astrónomos siempre han hecho esto comparando los datos con estrellas de referencia cuya composición química es conocida», afirma Carlos Allende Prieto, investigador del IAC y líder del equipo de desarrolladores. «Es la primera vez que hacemos algo tan grande. APOGEE ha analizado 15 elementos químicos en 100.000 estrellas, así que el único camino posible era diseñar software que hiciera el trabajo de forma automática».

Telescopios de La Palma

Además de las medidas químicas de APOGEE, DR12 incluye los datos de MARVELS (Multi-Object APO Radial Velocity Exoplanet Large-Area Survey). «MARVELS mide las minúsculas variaciones de velocidad que los planetas masivos o enanas marrones inducen en las estrellas en torno a las que orbitan», explica Jonay González Hernández, investigador postdoctoral del programa Ramón y Cajal en el IAC. «MARVELS es un proyecto enorme, con observaciones para 3.000 estrellas. Hemos utilizado varios telescopios en La Palma para confirmar y complementar los datos de MARVELS, identificando nuevas enanas marrones.»

DR12 también presenta mapas tridimensionales de la estructura cósmica definida por galaxias e hidrógeno intergaláctico a partir de observaciones del programa BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey).

«Estos mapas nos han permitido hacer la primera detección sólida de las huellas que dejaron las ondas de sonido presentes en el Universo poco después del Big Bang», explica el profesor de la Universidad de La Laguna e investigador del IAC Ismael Pérez Fournon. El equipo de BOSS está empleando dichas huellas para trazar la expansión del Universo a través de nueve mil millones de años de historia cósmica con una precisión sin precedentes. Los resultados del análisis final se publicarán este mismo año.

Espectros en luz visible de un cuarto de millón de estrellas

El programa de Extensión de Sloan para la Exploración y Comprensión de la Galaxia (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration, o simplemente SEGUE), que comenzó en SDSS-II y se completó en SDSS-III, ha tomado espectros en luz visible de un cuarto de millón de estrellas en la Vía Láctea. «Estas estrellas se distribuyen por toda la Galaxia y constituyen la mayor muestra de estrellas en las partes más lejanas del halo de nuestra galaxia, donde las estrellas más viejas y primitivas tienden a estar», nos dice Emma Fernández Alvar, una estudiante del IAC que está acabando su tesis doctoral basada en estas observaciones.

DR12 alimentará estudios científicos en años venideros y pondrá toda la potencia de SDSS-III en las manos del público. «Una de las decisiones más importantes que tomamos al comienzo de SDSS fue que íbamos a hacer públicos todos nuestros datos, de modo que todo el mundo pudiera usarlos», afirma Alex Szalay, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, EEUU, quien desarrolló las poderosas herramientas utilizadas por astrónomos y el público en general para acceder a los datos de SDSS a través de internet. «Hoy en día se habla continuamente de Big Data. El SDSS introdujo la astronomía del Big Data años antes de que se utilizara ese término».

«Cruzar la línea de meta de DR12 es un logro extraordinario, y el mérito se reparte entre cientos de personas», dice Eisenstein. «Pero el Universo es enorme, así que hay mucho más que observar». El proyecto Sloan continúa a toda máquina con SDSS-IV, que comenzó en julio de 2014 a estudiar cosmología, galaxias y la Vía Láctea. «El IAC está profundamente implicado en esta nueva fase de SDSS y tenemos grandes aspiraciones para los próximos seis años del proyecto», afirma Rebolo. Los objetos más interesantes identificados en SDSS serán observados con el Gran Telescopio CANARIAS, de 10,4 metros GTC, y otros telescopios del Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma.