La cámara digital más grande del mundo está en Menlo Park, en camino a la cima de una montaña en el norte de Chile para mapear las estrellas, con la esperanza de descubrir miles de millones de galaxias y nuevos objetos.

La cámara Legacy Survey of Space and Time (LSST) del SLAC National Accelerator Laboratory es la cámara digital más grande jamás creada. En los trabajos durante casi 20 años, la cámara se colocará dentro de un telescopio en la cima de una montaña en el norte de Chile para mapear el cielo nocturno. Si bien la mayoría de los telescopios tienen estructuras transponibles, la cámara y el telescopio son inseparables para el LSST.

“Ningún otro instrumento funcionará, no es intercambiable”, dijo Travis Lange, ingeniero jefe de SLAC. “Un telescopio y una cámara, ninguno hace mucho sin el otro. Es una relación muy simbiótica”.

La cámara promedio tiene entre 16 y 25 megapíxeles, y algunas llegan hasta los 100. El LSST alcanza los 3600 megapíxeles, con 200 sensores 4K. Lange compara esto con tener 400 televisores de pantalla ancha formando una sola imagen de esta cámara.

El objetivo del proyecto es cartografiar el cielo, y esta cámara es particularmente adecuada para hacerlo. La capacidad de la cámara para ver el espacio profundo puede detectar estrellas más débiles y mirar hacia las afueras de otras galaxias. Debido a esto, se espera que el proyecto descubra 6 millones de nuevos objetos en el sistema solar, según Risa Wechsler, profesora de Stanford y directora del Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas. La mayoría de los objetos nuevos deberían ser asteroides.

En la galaxia, Wechsler dijo que la cámara LSST debería crear un mapa de 17 mil millones de estrellas, así como pequeñas galaxias de solo 500 estrellas en el universo. Estas pequeñas galaxias tienen materia oscura que cambia la forma en que se mueven las estrellas y pueden brindar más información sobre cómo funciona la materia oscura en el espacio. Planean mapear el universo con LSST hasta 12 mil millones de años luz de distancia y detectar 20 mil millones de galaxias.

Los científicos de SLAC esperan medir las formas de estas galaxias y detectar lentes gravitacionales a través de la distorsión de estas galaxias.

“Es interesante porque en realidad nos permite mapear toda la materia oscura del universo”, dijo Wechsler.

La materia oscura ocupa más de la mitad del cielo, y los científicos esperan crear un mapa de ella a partir de lo que ve la cámara LSST.

“Al observar cómo (el cielo) cambia con el tiempo, podemos mapear la materia oscura cercana”, dijo Wechsler. “Podemos mapear la materia oscura a 5 mil millones de años luz de distancia, a 8 mil millones de años luz de distancia, a 10 millones de años luz de distancia. Y eso nos permite investigar: ¿cómo se forma la estructura todo este tiempo? ¿La gravedad está haciendo su trabajo?

Otro objetivo del proyecto es examinar la “energía oscura” a través del prisma de la materia oscura. Según Wechsler, los científicos no saben exactamente qué es la energía oscura, pero creen que no es materia y que puede ser una propiedad del propio espacio-tiempo. Lo que sí saben es que la energía oscura hace que el universo se expanda y acelere, y esperan entender por qué.

“Estamos tratando de mapear esta cosa con una precisión mucho mayor que la que hemos podido hacer hasta ahora”, dijo Wechsler. “Y eso es lo que esencialmente nos permitirá hacer este mapa de materia oscura”.

Según Wechsler, cada exposición de una imagen dura unos 15 segundos. Cada sensor tiene 16 millones de píxeles, sumando un total de 3200 millones de píxeles en la lente de la cámara.

La cámara tiene una variedad de lentes para intercambiar para compilar imágenes con los diferentes filtros del mismo lugar en el cielo y obtener una imagen más detallada, según la científica de SLAC Hannah Pollek. La cámara también tiene un obturador que se mueve en lugar de abrirse desde el centro para evitar demasiada exposición en una parte del encuadre.

Todos los datos de este proyecto estarán disponibles públicamente. Los datos se alojarán en SLAC para la comunidad estadounidense y se esperan alrededor de 10.000 usuarios científicos. Cada noche, los científicos esperan de 1 a 10 millones de alertas de que algo ha cambiado, que se enviarán en dos segundos para que otros las vean a través de los telescopios.