junio 16, 2024

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Hay algo que frena el crecimiento del universo, dicen los físicos: ScienceAlert

Hay algo que frena el crecimiento del universo, dicen los físicos: ScienceAlert

A través de los ojos de los gigantes, las galaxias del universo se adhieren como espuma a la superficie del océano eterno, formando grupos e hilos alrededor de los vacíos de tinta.

Esta red brillante tardó eones en unirse, solidificándose gradualmente bajo la guía gravitacional de lo que había sido, hace miles de millones de años, una niebla uniformemente dispersa de partículas candentes que acababa de emerger del horno del Big Bang.

Aunque este crecimiento puede parecer lento para nosotros, simples mortales, los físicos Nhat Minh Nguyen, Dragan Hutterer y Yue Wen de la Universidad de Michigan quieren frenarlo aún más y solucionar uno de los problemas más desconcertantes de la ciencia en el proceso.

Su propuesta de modificación del modelo que describe mejor nuestro universo actual podría resolver una discrepancia importante en las observaciones de la cintura en expansión en el espacio.

Podrías quejarte de que hoy en día no puedes conseguir algo a cambio de nada, de que hoy hay más espacio vacío que ayer. Algo está provocando que la nada crezca, abriéndose paso entre las galaxias para separar suavemente la estructura a gran escala del universo a un ritmo cada vez mayor.

Como no sabemos qué hay detrás de este misterioso empujón, nos referimos a él como energía oscura.

«Si la gravedad actúa como un amplificador que promueve que las perturbaciones de la materia crezcan hasta convertirse en estructuras a gran escala, entonces la energía oscura actúa como un amortiguador que amortigua estas perturbaciones y ralentiza el crecimiento de la estructura». Él dice Nguyen, autor principal de la investigación sobre el crecimiento de estructuras a gran escala.

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«Al estudiar cómo se ensambla y crece la estructura cósmica, podemos intentar comprender la naturaleza de la gravedad y la energía oscura».

La tasa exacta de expansión, conocida como constante de Hubble (H0), no está del todo clara. Mida la forma en que ciertos tipos de estrellas en explosión se alejan en la distancia y podría obtener una aceleración de 74 kilómetros por segundo por megaparsec. Utilizando el «eco luminoso» de la radiación extendida que aún rebota después del Big Bang, el fondo cósmico de microondas (CMB), H0 se acerca a unos 67 kilómetros por segundo.

Puede que esto no parezca una gran diferencia, pero la discrepancia ha persistido a través de suficientes investigaciones como para que ya no pueda descartarse como un error trivial.

Nguyen, Hütterer y Winn dieron una nueva mirada a ΛCDM plano El modelo cosmológico combinatorio como fuente potencial de supuestos falsos. Si la cosmología fuera un juego de ajedrez, este sería el tablero y las piezas dispuestas sobre las fichas de la relatividad general, movidas por el empuje de la energía oscura y alineadas por los efectos gravitacionales de la materia oscura.

Al recrear las piezas de ajedrez que vemos hoy, podemos ver efectivamente cómo comenzó el juego, de un vistazo. Inflación rápida Hasta el momento en que las primeras estrellas colapsan, hasta la formación de las galaxias y su eventual aparición en filamentos gigantes interconectados.

Si por alguna razón este proceso se desvía de lo que predice el modelo de consenso, obstaculizando el crecimiento de la estructura a gran escala del universo, la tensión entre las diferentes escalas de la expansión acelerada del universo desaparecerá.

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Los investigadores utilizaron una combinación de mediciones que incluían ondas en la red cósmica, eventos de lentes gravitacionales y detalles en el fondo cósmico de microondas para llegar a una conclusión estadísticamente convincente de que la red cósmica está creciendo más lentamente de lo que predice el modelo cosmológico ΛCDM.

«La diferencia en las tasas de crecimiento que probablemente detectemos se vuelve más pronunciada a medida que nos acercamos al día de hoy». Él dice Nguyen.

«Individualmente y colectivamente, estas diferentes investigaciones apuntan a una inhibición del crecimiento. O nos falta algún error sistemático en cada una de estas investigaciones, o nos falta algo de física nueva e innovadora en nuestro modelo estándar».

Aunque no hay candidatos claros sobre lo que podría detener el crecimiento de la red cósmica, futuras mediciones de la estructura a gran escala del universo pueden al menos indicar si la idea necesita ser explorada más a fondo.

Al universo le tomó 13,7 mil millones de años lucir tan hermoso. Podemos esperar unos años más para conocer los secretos de estas hermosas arrugas cósmicas.

Esta investigación fue publicada en Cartas de revisión física.