Encuesta sobre energía oscura

La mecánica de la cámara consta de un cambiador de filtros con capacidad para 8 filtros y un obturador. También cuenta con un tubo óptico que soporta 5 lentes correctoras, la mayor de las cuales tiene  un diámetro de 98 cm. Estos componentes están fijados al plano focal del CCD, que se enfría a 173 K (−148 °F; −100 °C) con nitrógeno líquido para reducir el ruido térmico en los CCD. El plano focal se mantiene además en un vacío extremadamente bajo de 0,00013 pascales (1,3 × 10⁻⁹ atm) para evitar la formación de condensación en los sensores. La cámara completa, con lentes, filtros y CCD, pesa aproximadamente 4 toneladas. Cuando se monta en el foco primario ^, se apoya en un sistema de hexápodo que permite el ajuste focal en tiempo real. ^{[ 9 ]}    

La cámara está equipada con filtros u, g, r, i, z e Y que abarcan aproximadamente desde 340–1070  nm, ^{[ 10 ]} similares a los utilizados en el Sloan Digital Sky Survey (SDSS ) . Esto permite a DES obtener mediciones de corrimiento al rojo fotométrico hasta z≈1. DECam también contiene cinco lentes que actúan como óptica correctora para extender el campo de visión del telescopio a un diámetro de 2,2°, uno de los campos de visión más amplios disponibles para imágenes ópticas e infrarrojas terrestres. ^{[ 6 ]} Una diferencia significativa entre los dispositivos de carga acoplada (CCD) anteriores en el Telescopio Victor M. Blanco y DECam es la eficiencia cuántica mejorada en las longitudes de onda roja y del infrarrojo cercano. ^{[ 11 ] [ 9 ]}

El conjunto de sensores científicos de DECam consta de 62 CCD retroiluminados de 2048 × 4096 píxeles , con un total de 520 megapíxeles. Doce CCD adicionales de 2048 × 2048 píxeles (50 Mpx) se utilizan para guiar el telescopio, monitorizar el enfoque y la alineación. El plano focal completo de DECam contiene 570 megapíxeles. Los CCD de DECam utilizan silicio de alta resistividad fabricado por Dalsa y LBNL , con píxeles de 15 × 15 micras. En comparación, el CCD retroiluminado de OmniVision Technologies utilizado en el iPhone 4 tiene píxeles de 1,75 × 1,75 micras y 5 megapíxeles. Los píxeles más grandes permiten a DECam captar más luz por píxel, mejorando la sensibilidad en condiciones de poca luz, algo fundamental para un instrumento astronómico. Los CCD de DECam también tienen una profundidad de cristal de 250 micras, significativamente mayor que la de la mayoría de los CCD de consumo. La mayor profundidad del cristal aumenta la longitud del recorrido de los fotones incidentes. Esto, a su vez, incrementa la probabilidad de interacción y permite que los CCD tengan una mayor sensibilidad a los fotones de menor energía, extendiendo el rango de longitud de onda hasta 1050  nm. Científicamente, esto es importante porque permite buscar objetos con un mayor desplazamiento al rojo, lo que aumenta la potencia estadística en los estudios mencionados anteriormente. Cuando se coloca en el plano focal del telescopio, cada píxel tiene un ancho de 0,27 ″ en el cielo, lo que resulta en un campo de visión total de 3 grados cuadrados. ^{[ 12 ]}

Tras la finalización del Sondeo de Energía Oscura, la Cámara de Energía Oscura se utilizó para otros sondeos del cielo:

• El Sondeo Legado de la Cámara de Energía Oscura (DECaLS) cubre el cielo por debajo de los 32° de declinación , sin incluir la Vía Láctea. Este sondeo cubre más de 9000 grados cuadrados. ^{[ 17 ] [ 18 ]}
• Los sondeos de imágenes del legado de DESI (Legacy Surveys), a partir de la versión de datos 10, incluyen DECaLS, BASS y MzLS. También incorporan datos adicionales de DECam, lo que significa que cubren casi todo el cielo austral extragaláctico , incluyendo partes de las Nubes de Magallanes . El propósito de los Legacy Surveys es encontrar objetivos para el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura . ^{[ 18 ] [ 19 ]}
• El proyecto Dark Energy Camera Plane Survey (DECaPS) cubre la Vía Láctea en el cielo austral. ^{[ 20 ]}

El Grupo de Energía Oscura publicó varios artículos presentando sus resultados en cosmología . La mayoría de estos resultados provienen de los datos de su primer y tercer año. Sus conclusiones se obtuvieron mediante una metodología de sonda múltiple, que combina principalmente datos de lentes gravitacionales galaxia-galaxia, diferentes formas de lentes débiles , cizallamiento cósmico, agrupamiento de galaxias y conjuntos de datos fotométricos.

Para los datos del primer año recopilados por DES, el Grupo de Sondeo de Energía Oscura mostró los resultados de las Restricciones Cosmológicas a partir de los resultados de Agrupamiento de Galaxias y Lentes Débiles y la medición de la cizalladura cósmica. Con los resultados de Agrupamiento de Galaxias y Lentes Débiles,${\displaystyle S_{8}=\sigma _{8}(\Omega _{m}/0.3)^{0.5}=0.773_{-0.020}^{+0.026}}$y${\displaystyle \Omega _ {m}=0,267_ {-0,017}^{+0,030}}$para ΛCDM ,${\displaystyle S_{8}=0,782_{-0,024}^{+0,036}}$,${\ Displaystyle \ Omega _ {m} = 0,284 _ {-0,030} ^ {+0,033}}$y${\displaystyle \omega =-0,82_{-0,20}^{+0,21}}$con límites de confianza del 68% para ωCMD. ^{[ 22 ]} Al combinar las mediciones más significativas de cizallamiento cósmico en un estudio de galaxias, el Grupo de Estudio de Energía Oscura mostró que${\displaystyle \sigma _{8}(\Omega _{m}/0.3)^{0.5}=0.782_{-0.027}^{+0.027}}$con límites de confianza del 68% y${\displaystyle \sigma _{8}(\Omega _{m}/0.3)^{0.5}=0.777_{-0.038}^{+0.036}}$para ΛCDM con${\displaystyle \omega =-0,95_{-0,36}^{+0,33}}$[ ^{23 ]} Otros análisis cosmológicos de los datos del primer año mostraron una derivación y validación de las estimaciones de la distribución del corrimiento al rojo y sus incertidumbres para las galaxias utilizadas como fuentes de lente débil. ^{[ 24 ] El} equipo DES también publicó un artículo que resume todo el conjunto de datos fotométricos para cosmología para sus datos del primer año. ^{[ 25 ]}

Para los datos del tercer año recopilados por DES, actualizaron las Restricciones Cosmológicas a${\displaystyle \sigma _{8}(\Omega _{m}/0.3)^{0.5}=0.759_{-0.025}^{+0.023}}$para el modelo ΛCDM con las nuevas mediciones de cizallamiento cósmico. ^{[ 26 ]} A partir de los datos del tercer año de los resultados de Agrupamiento de Galaxias y Lentes Débiles, DES actualizó las Restricciones Cosmológicas a${\displaystyle S_{8}=\sigma _{8}(\Omega _{m}/0.3)^{0.5}=0.776_{-0.017}^{+0.017}}$y${\ Displaystyle \ Omega _ {m} = 0,339 _ {-0,031} ^ {+0,032}}$en ΛCDM con límites de confianza del 68%,${\displaystyle S_{8}=\sigma _{8}(\Omega _{m}/0.3)^{0.5}=0.775_{-0.024}^{+0.026}}$,${\ Displaystyle \ Omega _ {m} = 0,352 _ {-0,041} ^ {+0,035}}$y${\displaystyle \omega =-0,98_{-0,20}^{+0,32}}$en ωCDM con límites de confianza del 68%. ^{[ 27 ]} De manera similar, el equipo DES publicó sus observaciones del tercer año para el conjunto de datos fotométricos para cosmología que comprende casi 5000 deg2 de imágenes de grizY en el casquete galáctico sur, incluyendo casi 390 millones de objetos, con una profundidad que alcanza S/N ~ 10 para objetos extendidos hasta${\displaystyle i_{AB}}$~ 23,0 y uniformidad fotométrica en la parte superior de la atmósfera < 3 mmag. ^{[ 28 ]}

El lente gravitacional débil se midió estadísticamente midiendo la función de correlación de cizallamiento-cizallamiento , una función de dos puntos, o su transformada de Fourier , el espectro de potencia de cizallamiento . ^{[ 31 ]} En abril de 2015, el Dark Energy Survey publicó mapas de masa utilizando mediciones de cizallamiento cósmico de aproximadamente 2 millones de galaxias a partir de los datos de verificación científica entre agosto de 2012 y febrero de 2013. ^{[ 32 ]} En 2021, el lente gravitacional débil se utilizó para mapear la materia oscura en una región del cielo del hemisferio sur, ^{[ 29 ] [ 30 ]} en 2022 junto con datos de agrupamiento de galaxias para dar nuevas restricciones cosmológicas. ^{[ 33 ] [ 34 ]} y en 2023 con datos del telescopio Planck y el telescopio del Polo Sur para dar una vez más restricciones mejoradas. ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}

Otro aspecto importante del resultado del lente gravitacional débil es la calibración del corrimiento al rojo de las galaxias fuente. En diciembre de 2020 y junio de 2021, el equipo DES publicó dos artículos que muestran sus resultados sobre el uso del lente gravitacional débil para calibrar el corrimiento al rojo de las galaxias fuente con el fin de mapear el campo de densidad de materia mediante el lente gravitacional. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

Después de que LIGO detectara la primera señal de onda gravitacional de GW170817, ^{[ 41 ]} DES realizó observaciones de seguimiento de GW170817 utilizando DECam. Con el descubrimiento independiente de la fuente óptica por parte de DECam, el equipo de DES estableció su asociación con GW170817 al demostrar que ninguna de las otras 1500 fuentes encontradas dentro de la región de localización del evento podía asociarse plausiblemente con el evento. El equipo de DES monitoreó la fuente durante más de dos semanas y proporcionó los datos de la curva de luz como un archivo legible por máquina. A partir del conjunto de datos de observación, DES concluyó que la contraparte óptica que han identificado cerca de NGC 4993 está asociada con GW170817. Este descubrimiento inaugura la era de la astronomía multimensajero con ondas gravitacionales y demuestra el poder de DECam para identificar las contrapartes ópticas de las fuentes de ondas gravitacionales. ^{[ 42 ]}

En marzo de 2015, dos equipos publicaron sus descubrimientos de varios nuevos candidatos potenciales a galaxias enanas encontrados en los datos DES del Año 1. ^{[ 43 ]} En agosto de 2015, el equipo de Dark Energy Survey anunció el descubrimiento de ocho candidatos adicionales en los datos DES del Año 2. ^{[ 44 ]} Posteriormente, el equipo de Dark Energy Survey encontró más galaxias enanas. Con más resultados de galaxias enanas, el equipo pudo examinar en profundidad más propiedades de las galaxias enanas detectadas, como la abundancia química, ^{[ 45 ]} la estructura de la población estelar, ^{[ 46 ]} y la cinemática estelar y metalicidades. ^{[ 47 ]} En febrero de 2019, el equipo también descubrió un sexto cúmulo estelar en la galaxia esferoidal enana de Fornax ^{[ 48 ]} y una galaxia enana ultradébil perturbada por mareas. ^{[ 49 ]}

La señal de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO) se puede observar en la distribución de trazadores del campo de densidad de materia y se utiliza para medir la historia de expansión del Universo. Las BAO también se pueden medir utilizando datos puramente fotométricos, aunque con menor significancia. ^{[ 50 ]} Las muestras de observación del equipo DES consisten en 7 millones de galaxias distribuidas en una huella de 4100 grados ^cuadrados con 0,6 < z _foto < 1,1 y una incertidumbre típica de corrimiento al rojo de 0,03(1+z). ^{[ 51 ]} A partir de sus estadísticas, combinan las probabilidades derivadas de las correlaciones angulares y los armónicos esféricos para restringir la relación de la distancia del diámetro angular comóvil${\displaystyle D_{m}(Z_{\text{eff}}=0.835)/r_{d}=18.92\pm 0.51}$en el corrimiento al rojo efectivo de nuestra muestra a la escala del horizonte sonoro en la época de arrastre. ^{[ 52 ]}

En mayo de 2019, el equipo de Dark Energy Survey publicó sus primeros resultados cosmológicos utilizando supernovas de tipo Ia . Los datos de la supernova provenían de DES-SN3YR. El equipo de Dark Energy Survey encontró Ωm = 0,331 ± 0,038 con un modelo ΛCDM plano y Ωm = 0,321 ± 0,018, w = −0,978 ± 0,059 con un modelo wCDM plano . ^{[ 53 ]} Analizando los mismos datos de DES-SN3YR, también encontraron una nueva constante de Hubble actual ,${\displaystyle H_{0}=67.1\pm 1.3\,\mathrm {km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}} }$[ ^{54 ]} Este resultado tiene una excelente concordancia con la medición de la constante de Hubble de la Colaboración del Satélite Planck en 2018. ^{[ 55 ] En} junio de 2019, el equipo DES publicó un artículo de seguimiento que analiza las incertidumbres sistemáticas y la validación del uso de supernovas para medir los resultados cosmológicos mencionados anteriormente. ^{[ 56 ]} El equipo también publicó su canalización fotométrica y datos de curvas de luz en otro artículo publicado en el mismo mes. ^{[ 57 ]}

DeCam descubrió varios planetas menores durante el proyecto The Dark Energy Survey , incluyendo objetos transneptunianos (TNO) de alta inclinación . ^{[ 58 ]}

El MPC ha asignado el código IAU W84 a las observaciones de DeCam de cuerpos pequeños del Sistema Solar. A partir de octubre  de 2019, el MPC atribuye de forma inconsistente el descubrimiento de nueve planetas menores numerados, todos ellos objetos transneptunianos , a "DeCam" o a "Dark Energy Survey". ^{[ 68 ]} La lista no contiene ningún planeta menor sin numerar que potencialmente haya sido descubierto por DeCam, ya que los créditos de descubrimiento solo se otorgan cuando se numera un cuerpo, lo que a su vez depende de una determinación de órbita suficientemente segura .