A project of the Dark Energy Survey collaboration

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Virando a noite mundo afora

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Semana passada, detetives do DES fizeram ações coordenadas em vários continentes para reunir evidências de como o tecido do espaço-tempo está se expandindo.

Em Sussex, Inglaterra, cerca de 100 detetives se encontraram para discutir o estado atual e futuro do levantamento sendo conduzido no telescópio Blanco, localizado em Cerro Tololo, Chile. Nesse encontro semestral da colaboração (sempre em um lugar diferente), continuamos a planejar novas estratégias para “enquadrar” a evolução do espaço-tempo e energia escura: na verdade, enquanto escrevo essas linhas, vários resultados preliminares estão se preparando para vir a público.

Enquanto isso em Cerro Tololo, um time de observadores operava a Câmera da Energia Escura (DECam) no telescópio Blanco, caminhando em direção ao fim da segunda temporada de observações do levantamento. Cada temporada vai de Agosto a Fevereiro, aproveitando o verão Chileno.

No Telescópio Anglo-Australiano no Observatório Siding Spring na Australia, temos o lar do Levantamento OzDES – um projeto para obter medidas de distâncias altamente precisas de objetos descobertos pelo DES, tais como supernovas e aglomerados de galáxias. Essas “diligências” fora do DES são importantes para ajudar a montar o perfil da energia escura.

Já em Cerro Pachon, ao lado de Cerro Tololo, dois agentes começaram a procurar por evidências de desvios no espaço-tempo, usando o Telescópio Gemini Sul (@GeminiObs). Foram seis noites de trabalho para medir com grande acurácia a distância de sistemas de lentes gravitacionais fortes. Esses sistemas são galáxias ou grupos de galáxias que tem massa o suficiente para distorcer o tecido do espaço-tempo. A distorção é tão grande que raios de luz provenientes de galáxias e quasares que estão atrás desses sistemas se curvam. O resultado em imagens da DECam é a aparição de múltiplas fontes ou fontes distorcidas, tal qual em uma lente óptica. Nos próximos relatórios apresentaremos mais detalhes sobre essas evidências.

Nesse meio tempo, supercomputadores do Centro Nacional de Aplicações de Supercomputação (NCSA) estão processando na calada da noite (e do dia) os dados da DECam, transformando imagens em dados refinados – prontos para a análise dos times científicos.

A imagem acima não mostra nenhuma forte evidência de lentes fortes, mas é um exemplo do exemplar conjunto de evidências que o DES continua a acumular a cada noite.

Eis as posições de algumas das galáxias acima. Que informações você pode levantar sobre elas? Existem várias ferramentas na internet que podem te auxiliar nessa investigação (por exemplo, http://ned.ipac.caltech.edu/forms/nearposn.html; tome cuidado com o formato das posições ao entrar, use como abaixo). Tuíte seus achados para nossos agentes em @darkenergdetec, e podemos comparar nossas anotações.

RA: 304.3226d,    Dec: -52.7966d

RA: 304.2665d,    Dec: -52.6728d

RA: 304.0723d,     Dec: -52.7044d

 

Boa noite, e olho vivo,
Det B. Nord

Imagen: Det M. Murphy

Tradução: Det. Ricardo Ogando

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Across the world and up all night

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For the last week, detectives from the Dark Energy Survey have been coordinating across four continents to bring to light more evidence of how the fabric of spacetime is stretching and evolving.

In Sussex, England, over 100 detectives met to discuss the current state and the future of the Survey that is conducted at the Blanco telescope, located at Cerro Tololo in Chile. At this semi-annual collaboration meeting (with a new venue each time), we continued to strategize analyses for the many probes of spacetime evolution and dark energy: as I write, several early results are being prepared for publication.

At Cerro Tololo, a team of observers operated the Dark Energy Camera (DECam) on the Blanco telescope, as we make our way through the second season of observing for the Survey. Each season goes August through February, during the Chilean summer.

The Anglo-Australian Telescope at Siding Spring Observatory in Australia is home to the OzDES Survey – long-term project for obtaining highly precise distance measurements of objects discovered by DES, such as supernovae and galaxy clusters. These “follow-up” measurements will be very important evidence in pinning down the culprit for dark energy.

At Cerro Pachon, just east of Cerro Tololo, another team of two agents began to search for evidence of highly warped space in the distant cosmos, using the Gemini (South) Telescope (@GeminiObs). We spent six nights working to measure highly accurate distances of strong gravitational lensing systems. These systems are galaxies or groups of galaxies that are massive enough to significantly distort the fabric of space-time. Space and time are so warped that the light rays from celestial objects – like galaxies and quasars – behind these massive galaxies become bent. The resulting images in DECam become stretched or even multiplied – just like an optical lens. In future case reports, we’ll expand on this phenomenon in more detail.

All the while, supercomputers the National Center for Supercomputing Applications (NCSA) are processing the data from DECam each night, turning raw images into refined data – ready for analysis by the science teams.

 

The image above doesn’t display any obvious strong lenses, but it is an example of the exquisite lines of evidence that DES continues to accumulate each night.

Here are positions of some of the galaxies above. What information can you find about them? There are several electronic forensic tools to assist your investigation (for example, http://ned.ipac.caltech.edu/forms/nearposn.html; take care to enter the positions with the correct formatting, as they are below).  Tweet your findings to our agents at @darkenergdetec, and we can compare case notes.

RA: 304.3226d,    Dec: -52.7966d

RA: 304.2665d,    Dec: -52.6728d

RA: 304.0723d,     Dec: -52.7044d

 

 

Good night, and keep looking up,

Det. B. Nord

Det. M. Murphy [image processing]

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Afluentes del tiempo: hojas de otoño

DES2111-0124_20140923_03_gri_20140923_000.cut.edit1.6-1000pxEn el hemisferio norte, a medida que comienza la transición hacia el invierno, vemos los síntomas de este proceso en los cambiantes colores de las hojas. El animado tono verde del verano da paso a los amarillos, naranjas, rojos y morados del otoño. Las células vivas de las hojas tienen instrucciones sobre cómo reaccionar a ambientes más frescos y fríos. Esta reacción reduce la producción del pigmento verde, la clorofila, lo que permite que otros colores (creados por los pigmentos de los carotenoides y antocianinas ) prevalezcan. Cuando regrese la primavera, también lo harán las hojas, de nuevo con abundante clorofila productora de oxígeno. Año tras año, vemos este ciclo de muerte y renacimiento en el follaje a nuestro alrededor .

Pero… ¿y si fuéramos insectos? ¿Qué pasaría si, al igual que la moscas, viviéramos durante sólo uno  o dos días? ¿Tendríamos alguna forma de entender el inmenso tapiz en evolución que nos rodea? Imagina un único día en la Tierra, observando las hojas por todo el mundo – en diferentes ambientes y en diversos estados de salud y edad. Con sólo este día para crear una imagen coherente, ¿seríamos capaces de reconstruir el funcionamiento interno de este ciclo con estas pistas?

Este es el reto al que nos enfrentamos en la comprensión del ciclo de vida de las galaxias, las hojas de nuestro árbol cósmico de materia y luz. Para estos objetos celestes, de hecho somos como las moscas, que sólo viven durante un abrir y cerrar de ojos en escalas cósmicas de tiempo.

Observa la multitud de remolinos de polvo en la imagen de arriba. Sus colores abarcan todo el arco iris visible y más allá. Cada mancha de luz contiene miles de millones de estrellas. A través de nuestros telescopios, imágenes y espectrógrafos, aprendemos sobre los tipos de productos químicos de la materia que reside dentro de las galaxias. A través de la comprensión de la gravedad y la mecánica cuántica, vinculamos esta información a los posibles procesos físicos que están teniendo lugar.

De manera análoga a las hojas del árbol, los colores de las galaxias son el resultado de sus componentes químicos y reflejan su edad. Las galaxias azules, todavía jovenes, son lo suficientemente frías para estar todavía formando estrellas, porque sus estrellas jóvenes y el gas que las envuelve liberan luz azul al cosmos. Las galaxias rojas han visto como su periodo de formación estelar se extinguía: su gas ahora es demasiado caliente para que fuerza de la gravedad pueda colapsarlas en ardientes esferas. Estas galaxias rojas y muertas representan el final del ciclo de vida galáctico .

Si bien tenemos formas de observar las entrañas de las galaxias, aún no existe la manera de observar cómo se forma una galaxia, y mucho menos ver su vida entera. Cada una representa su propio afluente del río del tiempo, su propio pedazo del rompecabezas en la delta de la red cósmica .

Det. B. Nord

Imagen: Dark Energy Camera [Edited and logged by Det. M. Murphy]

Traducción: Nacho Sevilla

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Afluentes do tempo: as folhas de outono

DES2111-0124_20140923_03_gri_20140923_000.cut.edit1.6-1000pxNo clima temperado do Hemisfério Norte, quando o inverno está para começar, podemos perceber a mudança das cores das folhas. O verde brilhante do verão dá espaço aos amarelos, laranjas, e roxos. Isso ocorre porque as células das folhas tem instruções de como reagir a ambientes cada vez mais frios: essa reação reduz a produção de pigmento verde, a clorofila, permitindo que outras cores (causadas por pigmentos como carotenóides e antocianinas) passem a dominar a paisagem. Quando a primavera retorna, as folhas ressurgem cheias da clorofila produtora de oxigênio.

Ano após ano, esse ciclo de morte e renascimento afeta a vegetação ao nosso redor.

Mas e se fôssemos insetos? O que aconteceria se, como uma mosca, vivêssemos por apenas um dia ou dois? Será que teríamos a capacidade de compreender o desenho da grande peça de tapeçaria que nos envolve?  Imagine-se por um dia apenas na Terra, observando as folhas de todo o globo terrestre – em diferentes ambientes e com idades e condições de saúde variadas. Com o prazo de apenas um dia para criar um cenário coerente, será que conseguiríamos juntar todas as pistas necessárias para relacionar cores, ambientes, e o funcionamento das folhas?

Esse é o desafio que enfrentamos ao tentar entender o ciclo de vida de galáxias, as folhas de nossa árvore cósmica de matéria e luz. Para esses objetos celestiais nós somos de fato insetos efêmeros, vivendo apenas por um piscar de olhos numa escala de tempo cósmico.

Na imagem acima, imagine uma miríade de redemoinhos de poeira, com suas cores passeando por todo o espectro visível do arco-íris e além. Cada um deles contendo bilhões de estrelas. Através de nossos telescópios, cameras, e espectrógrafos, somos capazes de identificar os diferentes elementos químicos que compõem essas galáxias. Através de nosso entendimento da natureza, conseguimos conectar essas observações aos processos físicos, indo do longo alcance da gravidade até a pequeneza da mecânica quântica.

As cores das galáxias, assim como as das folhas nas árvores, também são o resultado de diferentes composições químicas e idades. Galáxias azuis são jovens e contem gás o suficiente para manter abertos os berçários estelares que ilumina o cosmo com sua luz azulada. Galáxias vermelhas já fecharam seus berçários de formação estelar pois praticamente todo o gás já foi consumido não restando nada para a gravidade colapsar em bolas de fusão nuclear. Essas galáxias “vermelhas e mortas” representam o fim do ciclo de vida de galáxias.

Embora possamos espionar o interior das galáxias e revelar o seu âmago, ainda não temos nenhuma maneira de testemunhar sua formação, e menos ainda, o descortinar de sua vida. Cada estrela representa um igarapé, e cada galáxia um afluente do tempo, um rio cujo delta é um grande quebra-cabeça cósmico.

Det. B. Nord

Imagem: Dark Energy Camera [Editado e registrado por Det. M. Murphy]

Tradução: Ricardo Ogando (@thespacelink)

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Tributaries of Time: Autumn Leaves

Across North America, as the transition toward winter begins, we see symptoms in the changing colors of tree leaves. The lively green hue of summer gives way to yellows, oranges, reds and purples. Living cells inside the leaves have instructions for how to react to cooler and cooler environments: this reaction reduces the production of the green pigment, chlorophyll, allowing other colors (caused by the pigments of the carotenoids and anthocyanins) to dominate. When spring returns, so do leaves, newly filled with oxygen-producing chlorophyll.

Year after year, we watch the cycle of death and rebirth in the life-giving foliage around us.

But what if we were insects? What if, like the mayfly, we lived for only a day or two? Would we have any way of understanding the immense tapestry evolving around us? Imagine for one day on Earth, looking at leaves all over the globe – in different environments and in various states of health and age. With just this one day to create a coherent picture, could we piece together the clues of color, environment and the internal workings?

This is the challenge we face in understanding the life-cycle of galaxies, the leaves on our cosmic tree of matter and light. To these celestial objects, we are indeed the mayfly, living for only a blink of an eye in cosmic time.

Consider the cornucopia of dusty swirls in the image above, their colors spanning the entire visible rainbow and beyond. Each puff of light contains billions of stars. Through our telescopes, images and spectrographs, we learn about the kinds of chemicals, of matter that reside within galaxies. Through an understanding of physics, we link this information to the possible physical processes, from gravity to quantum mechanics.

Similar to that of tree leaves, the colors of galaxies are the result of the chemical constituents, and they reflect their ages. Blue galaxies, still young, are cold enough to be forming stars, because young stars and the gas enshrouding them release bluer light to the cosmos. Red galaxies have had their star-formation extinguished: their gases are too warm for the force gravity to collapse them into energy-generating balls of fusion. These ‘red and dead’ galaxies represent the end of the galactic life-cycle.

While we have ways of peering inside galaxies to reveal some of their guts, we still have no way to watch an entire galaxy come into being, much less live out a full life. Each galaxy represents its own tributary of time, its own puzzle piece in the delta of the cosmic web.

Det. B. Nord

Image: Dark Energy Camera [Edited and logged by Det. M. Murphy]