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    Las galaxias trazadoras sondean el fondo cósmico

    Una foto del Telescopio del Polo Sur (SPT) en invierno, mostrando el horizonte sin rasgos distintivos de la alta meseta antártica. Los astrónomos han utilizado datos del SPT, el Dark Energy Survey y la misión Planck para desentrañar la estructura del universo a partir de la forma en que la luz de galaxias distantes ha sido perturbada. Crédito:La colaboración SPT

    El universo, quizás sorprendentemente, no está compuesto por galaxias distribuidas aleatoriamente por el espacio; es decir, no es muy homogéneo. En lugar de, sus galaxias están agrupadas en estructuras distintas, filamentos típicamente gigantes separados por grandes vacíos:la "estructura a gran escala (LSS), "una arquitectura cuyo descubrimiento y mapeo fueron iniciados por los astrónomos de CfA hace unos treinta años. Desde entonces, los astrónomos han combinado mapas de LSS con resultados de la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) e ideas sobre el big bang inflacionario para ensamblar una imagen notablemente consistente del universo , sus orígenes y su evolución.

    Los misterios permanecen por ejemplo materia oscura, que también se espera que se reúna en estructuras a gran escala. Los astrónomos de CfA David James y Tony Stark eran miembros de un gran equipo internacional que utilizó fotones de galaxias en el universo temprano ("galaxias trazadoras") para sondear el LSS con más detalle. A medida que estos fotones atraviesan el universo en su camino hacia nosotros, sus caminos se ven perturbados por las influencias gravitacionales del LSS, incluyendo en particular los efectos de la lente gravitacional. Las ubicaciones aparentes de las galaxias jóvenes proyectadas en el cielo y sus distribuciones estadísticas son sensibles tanto a la geometría y estructura actual como a la evolución de la materia en el universo.

    Los astrónomos reconocieron que aunque los detalles de la distribución de masa proyectada son extremadamente complejos, el uso de las proporciones de algunos parámetros podría obviar algunas incertidumbres, permitiéndoles obtener limitaciones importantes sobre los modelos actuales de evolución cósmica. El equipo combinó observaciones del Dark Energy Survey (un estudio óptico que ha mapeado millones de galaxias), el Telescopio del Polo Sur (una instalación de ondas submilimétricas que estudia la CMBR y las primeras galaxias), y la misión Planck (una nave espacial de exploración milimétrica e infrarroja lejana). Una ventaja particularmente valiosa de este enfoque es que no requiere conocer las distancias a las galaxias trazadoras (las distancias requerirían que sean capaces de medir los débiles corrimientos al rojo espectroscópicos). Los científicos pudieron obtener restricciones con una precisión de alrededor del diez por ciento en algunos de los parámetros detallados de los modelos cosmológicos actuales. y pronostican que con más investigación estas técnicas incluso les permitirán restringir algunas de las características esenciales de la materia oscura, como su equatrion de estado, y propiedades que hasta ahora han permanecido esquivas.


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