Un universo «sin grumos» puede indicar la presencia de fuerzas misteriosas astronomía

Uno de los estudios más precisos de la estructura del universo ha sugerido que es «menos grumoso» de lo esperado, en hallazgos que podrían indicar fuerzas misteriosas en el trabajo.

notas escritas por Encuesta de energía oscura y el Telescopio del Polo Sur Trazar la distribución de la materia con el objetivo de comprender las fuerzas en competencia que han dado forma a la evolución del universo y han regido su destino final. El análisis extraordinariamente detallado se suma a un cuerpo de evidencia que sugiere que puede faltar un componente crucial en el llamado Modelo Estándar de Física.

«Parece que hay unos cuantos menos [clumpiness] Eric Baxter, astrofísico de la Universidad de Hawái y coautor del estudio, dijo:

Los resultados no superaron un umbral estadístico que los científicos consideran lo suficientemente fuerte como para reclamar un descubrimiento, pero siguen hallazgos similares de encuestas anteriores que sugieren que podría estar abriéndose un abismo entre las predicciones teóricas y lo que realmente está sucediendo en el universo.

«Si el resultado se mantiene, es muy emocionante», dijo el Dr. Chihuai Chang, astrofísico de la Universidad de Chicago y autor principal. «El objetivo de la física es probar y romper modelos. El mejor de los casos es que nos ayuda a comprender más sobre la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura».

Desde el Big Bang hace 13 mil millones de años, el universo se ha estado expandiendo, pero la materia también se ha estado enfriando y fusionando a medida que la gravedad une regiones más densas, creando una red cósmica de cúmulos y filamentos de galaxias. Mientras los científicos trabajaban para dar sentido a este tira y afloja cósmico, surgió una imagen extraña en la que solo alrededor del 5% del contenido del universo se explica por la materia ordinaria. Aproximadamente el 25% es la llamada materia oscura, que es una masa invisible que contribuye a la gravedad, pero que por lo demás es invisible. El 70% restante es energía oscura, un fenómeno misterioso que se dice que explica por qué la expansión del universo se acelera en lugar de disminuir debido a la gravedad.

El último trabajo utiliza datos del Dark Energy Survey, que ha estudiado el cielo durante seis años desde la cima de una montaña en Chile, y el Telescopio Antártico, que busca débiles rastros de radiación que viajan por el cielo desde los primeros momentos del universo. De cualquier manera, el análisis utiliza un fenómeno llamado lente gravitacional, en el que la luz se desvía ligeramente cuando pasa por objetos masivos, como galaxias y cúmulos de materia oscura, lo que permite a los científicos inferir la distribución de la materia en el universo.

Por separado, los científicos pueden inferir la estructura del universo muy primitivo a partir del calor remanente del big bang y usar modelos computacionales para «avanzar rápidamente» y ver si los modelos coinciden con las observaciones.

El análisis indica que el material no es tan «grumoso» como cabría esperar. Según el profesor Carlos Frink, cosmólogo de la Universidad de Durham que no participó en la investigación, hay tres posibles explicaciones. Primero, podría ser el resultado de ruido en los datos o un error sistemático en el telescopio. También es posible que, en lugar de una reescritura importante de la teoría cosmológica, un fenómeno astronómico mal entendido pueda explicar los resultados. «Por ejemplo, los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias pueden producir enormes chorros de radiación que, en principio, podrían empujar la materia y suavizarla un poco», dijo.

Una tercera opción, más emocionante, es que la discrepancia se explica por una física completamente nueva, como la existencia de nuevos tipos de neutrinos, el extraño comportamiento de la energía oscura o formas no convencionales de materia oscura. “De las tres posibilidades, espero que sea la última, me temo que es la segunda, pero sospecho que es la primera”, dijo Frink.

Resultados Publicado en Physical Review D.