Los cosmólogos de Bochum, encabezados por el profesor Hendrik Hildebrandt, han obtenido nuevos conocimientos sobre la densidad y estructura de la materia en el universo. Muchos años atrás, Hildebrandt ya había participado en un consorcio de investigación que había señalado discrepancias en los datos entre diferentes grupos. Los valores determinados para la densidad de la materia y la estructura diferían según el método de medición. Un nuevo análisis, que incluía datos infrarrojos adicionales, hizo que las diferencias se destacaran aún más. Podrían indicar que esta es la falla en el Modelo Estándar de Cosmología.

Frotar, la revista de ciencia de Ruhr-Universität Bochum, ha publicado un informe sobre la investigación de Hendrik Hildebrandt. El último análisis del consorcio de investigación, llamada Encuesta de kilogrados, fue publicado en la revista Astronomía y Astrofísica en enero de 2020.

Dos métodos para determinar la estructura de la materia.

Los equipos de investigación pueden calcular la densidad y la estructura de la materia basándose en el fondo cósmico de microondas, una radiación que se emitió poco después del Big Bang y que todavía se puede medir en la actualidad. Este es el método utilizado por el Consorcio de Investigación de Planck.

El equipo de Kilo-Degree Survey, así como varios otros grupos, determinó la densidad y la estructura de la materia utilizando el efecto de lente gravitacional:a medida que los objetos de gran masa desvían la luz de las galaxias, estas galaxias aparecen distorsionadas en una ubicación diferente a la que realmente son cuando se ven desde la Tierra. Basado en estas distorsiones, los cosmólogos pueden deducir la masa de los objetos que se desvían y, por tanto, la masa total del universo. Con el fin de hacerlo, sin embargo, necesitan conocer las distancias entre la fuente de luz, el objeto deflector y el observador, entre otras cosas. Los investigadores determinan estas distancias con la ayuda del corrimiento al rojo, lo que significa que la luz de las galaxias distantes llega a la Tierra desplazada al rango rojo.

Nueva calibración usando datos infrarrojos

Para determinar distancias, los cosmólogos toman imágenes de galaxias en diferentes longitudes de onda, por ejemplo uno en el azul, uno en el rango verde y otro en el rojo; luego determinan el brillo de las galaxias en las imágenes individuales. Hendrik Hildebrandt y su equipo también incluyen varias imágenes del rango infrarrojo para determinar la distancia con mayor precisión.

Los análisis anteriores ya habían demostrado que los datos de fondo de microondas del Consorcio Planck se desvían sistemáticamente de los datos del efecto de lente gravitacional. Dependiendo del conjunto de datos, la desviación fue más o menos pronunciada; fue más pronunciado en la Encuesta de kilogrados. "Nuestro conjunto de datos es el único basado en el efecto de lente gravitacional y calibrado con datos infrarrojos adicionales, "dice Hendrik Hildebrandt, Profesor de Heisenberg y director del grupo de investigación RUB Observational Cosmology en Bochum. "Esta podría ser la razón de la mayor desviación de los datos de Planck".

Para verificar esta discrepancia, el grupo evaluó el conjunto de datos de otro consorcio de investigación, la Encuesta de Energía Oscura, utilizando una calibración similar. Como resultado, estos valores también se desviaron aún más de los valores de Planck.

Debate en círculos de expertos

Los científicos están debatiendo actualmente si la discrepancia entre los conjuntos de datos es en realidad una indicación de que el Modelo Estándar de Cosmología es incorrecto o no. El equipo de Kilo-Degree Survey ya está trabajando en un nuevo análisis de un conjunto de datos más completo que podría proporcionar más información. Se espera que proporcione datos aún más precisos sobre la densidad y estructura de la materia en la primavera de 2020.