Mejor ‘fotos de bebés’ del universo presentado

Mejor ‘fotos de bebés’ del universo presentado

Por Lee Billings editado por Dean Visser

A veces, una imagen puede valer mucho más de mil palabras. Por ejemplo, una medida asociada con las imágenes a continuación, nuevas instantáneas de alta definición del cosmos en su infancia, es 1.900 “Zetta-Suns”.

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Equivalente a casi dos billones de soles, esa es la cantidad de masa (o su contraparte como energía) que estas imágenes muestran que existen en todo el universo observable, que extiende casi 50 mil millones de años luz en todas las direcciones. Las imágenes, publicadas hoy, se encuentran entre los resultados finales del Telescopio de Cosmología de Atacama (ACT), un observatorio financiado por la Fundación Nacional de Ciencias que operaba en una montaña en Chile desde 2007 hasta 2022. Los investigadores presentará sus resultadosque aún no han sido revisados ​​por pares, mañana en una reunión de la American Physical Society.

“Lo que me encanta de estas nuevas imágenes es cómo dan vida a toda la historia del universo”, dice Jo Dunkley, un cosmólogo de la Universidad de Princeton, quien dirigió el grupo de análisis ACT. “El hecho de que puedas mirar hacia el cielo para ver todo el barrido del tiempo cósmico es hermoso.

¿Qué vio Act?

ACT observó el brillo de Big Bang, el fondo de microondas cósmico (CMB), que se emitió cuando el universo tenía solo 380,000 años. En aquel entonces, el cosmos era esencialmente una bola de fuego, una burbuja de plasma en expansión tan caliente y tan opaca, como la superficie del sol. Esta opacidad hace que la luz del CMB sea la más antigua que cualquiera pueda ver. Sobre la base de encuestas de CMB pasadas (como la del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea), ACT midió la intensidad y la polarización de la luz emitida por este material con nitidez y sensibilidad sin precedentes. Estos valores se tradujeron luego en estimaciones de la temperatura, la densidad y la velocidad de las cosas primordiales remolinos de las cuales las galaxias y las estructuras cósmicas más grandes eventualmente se unirían. Esas estimaciones a su vez dejan que los investigadores de ACT evalúen efectivamente la suma de todas las cosas y la forma en que se unieron.

¿Cuántas “cosas” hay en el universo?

De la asombrosa cantidad de 1,900 cantidad Zetta-Sun a los investigadores, solo 100 zetta-suns provienen de la materia normal: el hidrógeno constituye tres cuartos de la última figura, y el helio comprende el resto. Ambos elementos surgieron inmediatamente después del Big Bang. Todo el resto de los elementos—El carbono en sus células, el calcio en sus huesos, el oxígeno que respira e incluso el oro en sus joyas, se mostró mucho más tarde, después de el encendido de las primeras estrellasy son similares a un error de redondeo, solo un brillo escaso sobre el mayor océano cósmico.

Del material restante de material de Zetta-Suns por valor de Zetta-Suns, 500 Zetta-Suns representan materia oscurala sustancia invisible que sirve como pegamento gravitacional que mantiene unas galaxias juntas. Pero el auxilio, unos 1.300 zetta-suns, proviene de la densidad de energía oscurala fuerza misteriosa que está impulsando una aceleración en la tasa de expansión cósmica. Por lo tanto, la mayoría de las “cosas” del universo es en realidad en forma de cosas para las cuales solo tenemos nombres de marcadores de posición, y una comprensión muy limitada.

Por qué esto importa

A pesar de lo poco que parecemos saber, la figura más destacada para asignar a esta “imagen de bebé” que todo lo abarca del cosmos podría decirse que no es dos billones de billones de sol (o mil palabras, para el caso). De hecho, son seis: el número total de parámetros centrales que se conectan al modelo estándar de cosmología, llamado Lambda-CDM (con “lambda” como una taquigrafía para la energía oscura y el “CDM” que se refiere a un tipo de materia oscura lenta “fría” inferida de las observaciones). Solo seis números, si se organizan adecuadamente, parecen explicar completamente los patrones curiosos impresos en el CMB, y cómo condujeron al cosmos en el que vivimos hoy.

Resultados de Planck ya había sugerido una conclusión similar. Pero con la resolución más alta de ACT y una sensibilidad a las tres veces a la polarización, los investigadores esperaban ver signos de nueva física más allá de Lambda-CDM que su predecesor podría haberse perdido. “Entramos en esto pensando que los patrones detallados que veríamos en los datos de polarización de ACT revelarían algo sobre modelos cósmicos alternativos”, dice Dunkley.

Y lo hizo, pero no exactamente como se esperaba.

¿Qué sigue?

En lugar de descubrir las peculiaridades reveladoras que señalan un camino para desentrañar la naturaleza de la materia oscura, la energía oscura y otros misterios cósmicos, los resultados de ACT reforzaron la solidez del modelo estándar de cosmología. Los avances esperados pueden tener que esperar nuevos resultados de una nueva generación de encuestas CMB, como el Observatorio Simons que es ahora siendo construido en la misma montaña chilena que anteriormente organizó ACT.

“El [Lambda-CDM] El modelo solo coincide perfectamente con todos nuestros datos, lo cual es bastante sorprendente, en realidad, que podemos mirar hacia atrás a este primer tiempo observable más temprano, y este modelo simple sigue funcionando “, dice Dunkley. No sabemos qué materia oscura y energía oscura son, por ejemplo. Pero este resultado es importante porque nos muestra que muchas otras cosas que podrían haber hecho que el universo sea más complicado no están sucediendo. El universo temprano no parece estar donde se encuentra nuestro problema “.