Hogar dulce hogar galáctico. Mark Garlick / Getty Images Un artículo reciente en Nature Astronomy ofrece una explicación de por qué nuestra galaxia se desplaza por el universo tan rápido como lo es. Mi editor me pidió que resumiera los hallazgos. Había matemáticas en ese papel ustedes. Mucha matemática. También, el periódico mencionó un filtro Wiener, y no estoy del todo seguro, pero creo que mi editor me está engañando.
Dejando a un lado los filtros Wiener (en realidad es un filtro de procesamiento de señal bien conocido destinado a separar el ruido de la señal), los hallazgos son fascinantes pero bastante densos. Esto es lo que necesita saber.
Primero, el universo se está expandiendo. Probablemente ya lo sabías. La mayoría de las galaxias que podemos ver alrededor de la nuestra se están alejando de nosotros a una velocidad llamada constante de Hubble. Nombrado en honor al astrónomo Edwin Hubble, esta tasa es de unos 160 kilómetros (100 millas) por segundo por millón de años luz. Es la tasa de expansión estándar del universo.
Además de esta tasa de expansión estándar, tiene velocidades específicas asociadas con varias galaxias. Esto se debe a la gravedad. Es la más débil de las cuatro fuerzas fundamentales del universo, pero a escala cósmica tiene un gran impacto. La fuerza de la gravedad depende de la masa y la distancia. A medida que los objetos masivos se acercan entre sí, ejercen una mayor atracción gravitacional entre sí. Aquí hay un repaso rápido sobre esas cuatro fuerzas críticas:
Ahora, la Vía Láctea se está acercando al centro de una colección masiva de galaxias llamada Laniakea. Es nuestro grupo de inicio. Pero aquí está lo curioso:según la masa y la distancia de las partes involucradas, solo podemos dar cuenta de algunos de los movimientos de nuestra galaxia. Algo más tiene que agregarse a este efecto. ¿Qué podría ser?
La respuesta es la repulsión gravitacional, lo cual es algo confuso. Después de todo, la gravedad atrae, ¿Derecha? Entonces, ¿cómo funciona esto?
Imagina que estás parado en el centro de una habitación. Este es el universo. Tienes un Hula-Hoop a tu alrededor. Atadas al aro hay cuerdas que se extienden como radios desde un eje a cada lado de la habitación. En el otro extremo de cada cuerda hay una persona. La gente representa galaxias vecinas.
Todas las personas en la sala son del mismo tamaño y tienen la misma fuerza, lo que significa que todas las galaxias que te rodean tienen la misma masa y están igualmente distantes de ti. Cada persona toma una cuerda y comienza a tirar. ¿Que te pasa? No vas a ninguna parte porque todas las fuerzas se equilibran entre sí. El Hula-Hoop estará suspendido sobre el piso pero no se moverá hacia un lado o hacia el otro.
Ahora imagina que en un lado de la habitación reemplazas a un par de esas personas con algunos levantadores de pesas. Representan galaxias más grandes, que ejercen una atracción gravitacional más fuerte que las más pequeñas debido a su masa. Todo el mundo empieza a tirar. Esta vez, usted y el aro comienzan a moverse por el piso hacia los levantadores de pesas. Pero la gente del otro lado de la habitación todavía está tirando de sus cuerdas, así que no vas tan rápido como podrías si no hubiera gente en ese lado de la habitación.
Aquí está la tercera y última analogía. Estás en esa misma habitación. Tienes tres o cuatro levantadores de pesas en un lado de la habitación, pero solo una persona de tamaño promedio en el otro lado. Ahora, cuando se tire de las cuerdas, se moverá mucho más rápido hacia los levantadores de pesas porque hay menos resistencia.
Eso es repulsión gravitacional:la persona de tamaño promedio representa un área subdensa del universo, que no puede ejercer una fuerte atracción gravitacional sobre nada. La gravedad en realidad no puede repeler nada, ya que es una fuerza atractiva. Pero si tienes un área subdensa del universo, ofrece menos resistencia, que en la escala cosmológica es lo mismo que repulsión. Lo que realmente está sucediendo es que las áreas sobredensas están ejerciendo una atracción gravitacional en gran parte sin oposición en su galaxia.
Eso es lo que estamos viendo con la Vía Láctea. Una sección sobredensa del universo está ejerciendo una fuerte atracción gravitacional sobre nuestra galaxia, y hay una sección poco densa en el lado opuesto. Los científicos lo llaman repelente de dipolos.
Lo más importante que se puede extraer de esto es que esta explicación se ocupa muy bien de algunas preguntas persistentes que los científicos han tenido sobre la velocidad con la que nuestra galaxia se mueve a través del universo. La segunda cosa más importante para recordar es que mi editor me hizo pasar por muchas matemáticas para llegar aquí.
