Los científicos han intentado durante mucho tiempo explicar el origen de un misterioso, región grande y anormalmente fría del cielo. En 2015, estuvieron a punto de averiguarlo, ya que un estudio mostró que era un "supervacío" en el que la densidad de las galaxias es mucho más baja que en el resto del universo. Sin embargo, otros estudios no han logrado replicar el resultado.

Ahora, una nueva investigación dirigida por la Universidad de Durham, presentado para su publicación en los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, sugiere que la teoría del supervacío no se sostiene. Curiosamente, eso deja abierta una posibilidad bastante salvaje:el punto frío podría ser la evidencia de una colisión con un universo paralelo. Pero antes de que te emociones demasiado veamos qué tan probable sería en realidad.

El punto frío se puede ver en mapas del "fondo cósmico de microondas" (CMB), que es la radiación sobrante del nacimiento del universo. El CMB es como una fotografía de cómo se veía el universo cuando tenía 380 años, 000 años y tenía una temperatura de 3, 000 grados Kelvin. Lo que encontramos es que es muy suave con desviaciones de temperatura de menos de una parte en 10, 000. Estas desviaciones pueden explicarse bastante bien por nuestros modelos de cómo evolucionó el universo caliente hasta una edad de 380, 000 años.

Sin embargo, el punto frío es más difícil de resolver. Es un área del cielo de unos cinco grados de diámetro más fría en una parte en 18, 000. Esto se espera fácilmente para algunas áreas que cubren alrededor de un grado, pero no cinco. El CMB debería verse mucho más suave en escalas tan grandes.

El poder de los datos de la galaxia

Entonces, ¿qué lo causó? Hay dos posibilidades principales. Una es que podría deberse a un supervacío por el que ha viajado la luz. Pero también podría ser una región fría genuina del universo temprano. Los autores de la nueva investigación intentaron averiguarlo comparando nuevos datos sobre galaxias alrededor del punto frío con datos de una región diferente del cielo. Los nuevos datos fueron obtenidos por el Telescopio Anglo-Australiano, el otro por la encuesta GAMA.

La encuesta GAMA, y otras encuestas similares tomar los "espectros" de miles de galaxias. Los espectros son imágenes de luz capturadas de una galaxia y distribuidas según sus longitudes de onda. Esto proporciona un patrón de líneas emitidas por los diferentes elementos de la galaxia. Cuanto más lejos está la galaxia, cuanto más cambia la expansión del universo estas líneas para que aparezcan en longitudes de onda más largas de lo que aparecerían en la Tierra. Por tanto, el tamaño de este llamado "desplazamiento al rojo" da la distancia a la galaxia. Los espectros, junto con las posiciones en el cielo, pueden darnos mapas en 3D de la distribución de las galaxias.

Pero los investigadores concluyeron que simplemente no hay un vacío de galaxias lo suficientemente grande como para explicar el punto frío; no había nada especial en la distribución de galaxias frente al punto frío en comparación con otros lugares.

Entonces, si el punto frío no es causado por un supervacío, debe ser que había una región fría genuinamente grande de donde provenía la luz CMB. Pero, ¿qué podría ser eso? Una de las explicaciones más exóticas es que hubo una colisión entre universos en una fase muy temprana.

Interpretación controvertida

La idea de que vivimos en un "multiverso" formado por un número infinito de universos paralelos se ha considerado durante mucho tiempo una posibilidad. Pero los físicos aún no están de acuerdo sobre si podría representar una realidad física o si es solo una peculiaridad matemática. Es una consecuencia de teorías importantes como la mecánica cuántica, teoría de cuerdas e inflación.

La mecánica cuántica afirma de manera extraña que cualquier partícula puede existir en "superposición", lo que significa que puede estar en muchos estados diferentes simultáneamente (como ubicaciones). Esto suena extraño pero se ha observado en laboratorios. Por ejemplo, los electrones pueden viajar a través de dos rendijas al mismo tiempo, cuando no estamos mirando. Pero en el momento en que observamos cada rendija para detectar este comportamiento, la partícula elige solo una. Es por eso que, en el famoso experimento mental "El gato de Shroedinger", un animal puede estar vivo y muerto al mismo tiempo.

Pero, ¿cómo podemos vivir con implicaciones tan extrañas? Una forma de interpretarlo es aceptar que todas las posibilidades son verdaderas, pero que existen en diferentes universos.

Entonces, si hay respaldo matemático para la existencia de universos paralelos, ¿Es tan loco pensar que el punto frío es una huella de un universo en colisión? Realmente, es extremadamente improbable.

No hay ninguna razón en particular por la que debamos estar viendo la huella de un universo en colisión. Por lo que sabemos sobre cómo se formó el universo hasta ahora, parece probable que sea mucho más grande de lo que podemos observar. Entonces, incluso si hay universos paralelos y hubiéramos chocado con uno de ellos, poco probable en sí mismo, las posibilidades de que podamos verlo en la parte del universo que podemos observar en el cielo son asombrosas. pequeña.

El documento también señala que una región fría de este tamaño podría ocurrir por casualidad dentro de nuestro modelo estándar de cosmología, con una probabilidad del 1% -2%. Si bien eso lo hace poco probable, también, se basa en un modelo que ha sido bien probado, por lo que todavía no podemos descartarlo. Otra posible explicación está en las fluctuaciones naturales en la densidad de masa que dan lugar a las fluctuaciones de temperatura del CMB. Sabemos que existen en todas las escalas, pero tienden a reducirse a escalas grandes, lo que significa que es posible que no puedan crear una región fría tan grande como el punto frío. Pero esto puede significar simplemente que tenemos que repensar cómo se crean tales fluctuaciones.

Parece que el punto frío del cielo seguirá siendo un misterio durante algún tiempo. Aunque muchas de las explicaciones que existen parecen improbables, no necesariamente tenemos que descartarlos como pura fantasía. E incluso si lleva tiempo averiguarlo, aún deberíamos deleitarnos con lo lejos que ha llegado la cosmología en los últimos 20 años. Ahora hay una teoría detallada que explica, en la mayor parte, los gloriosos mapas de temperatura del CMB y la red cósmica de galaxias que se extienden a lo largo de miles de millones de años luz.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.