Un análisis de más de 200, 000 galaxias espirales ha revelado vínculos inesperados entre las direcciones de giro de las galaxias, y la estructura formada por estos enlaces podría sugerir que el universo primitivo podría haber estado girando, según un estudio de la Universidad Estatal de Kansas.

Lior Shamir, un astrónomo computacional e informático de K-State, presentó los hallazgos en la 236ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en junio de 2020. Los hallazgos son significativos porque las observaciones entran en conflicto con algunas suposiciones anteriores sobre la estructura a gran escala del universo.

Desde la época de Edwin Hubble, Los astrónomos han creído que el universo se está inflando sin una dirección particular y que las galaxias en él están distribuidas sin una estructura cosmológica particular. Pero las recientes observaciones de Shamir de patrones geométricos de más de 200, 000 galaxias espirales sugieren que el universo podría tener una estructura definida y que el universo primitivo podría haber estado girando. Los patrones en la distribución de estas galaxias sugieren que las galaxias espirales en diferentes partes del universo, separados por el espacio y el tiempo, están relacionados a través de las direcciones hacia las que giran, según el estudio.

"La ciencia de datos en astronomía no solo ha hecho que la investigación astronómica sea más rentable, pero también nos permite observar el universo de una manera completamente diferente, "dijo Shamir, también profesor asociado de informática de K-State. "El patrón geométrico exhibido por la distribución de las galaxias espirales es claro, pero sólo se puede observar cuando se analiza una gran cantidad de objetos astronómicos ".

Una galaxia espiral es un objeto astronómico único porque su apariencia visual depende de la perspectiva del observador. Por ejemplo, una galaxia espiral que gira en el sentido de las agujas del reloj cuando se observa desde la Tierra, parecería girar en sentido antihorario cuando el observador se encuentra en el lado opuesto de esa galaxia. Si el universo es isótropo y no tiene una estructura particular, como habían predicho los astrónomos anteriores, el número de galaxias que giran en el sentido de las agujas del reloj sería aproximadamente igual al número de galaxias que giran en el sentido contrario a las agujas del reloj. Shamir utilizó datos de telescopios modernos para demostrar que este no es el caso.

Con telescopios tradicionales, contar galaxias en el universo es una tarea abrumadora. Pero los telescopios robóticos modernos como el Sloan Digital Sky Survey, o SDSS, y el telescopio panorámico y el sistema de respuesta rápida, o Pan-STARRS, son capaces de obtener imágenes de muchos millones de galaxias automáticamente mientras examinan el cielo. La visión artificial puede clasificar millones de galaxias por su dirección de giro mucho más rápido que cualquier persona o grupo de personas.

Al comparar el número de galaxias con diferentes direcciones de giro, el número de galaxias que giran en sentido horario no es igual al número de galaxias que giran en sentido antihorario. La diferencia es pequeña poco más del 2%, pero con la gran cantidad de galaxias, hay una probabilidad de menos de 1 a 4 mil millones de tener tal asimetría por casualidad, según la investigación de Shamir.

Los patrones abarcan más de 4 mil millones de años luz, pero la asimetría en ese rango no es uniforme. El estudio encontró que la asimetría aumenta cuando las galaxias están más distantes de la Tierra, lo que muestra que el universo primitivo era más consistente y menos caótico que el universo actual.

Pero los patrones no solo muestran que el universo no es simétrico, pero también que la asimetría cambia en diferentes partes del universo, y las diferencias exhiben un patrón único de multipolos.

"Si el universo tiene un eje, no es un simple eje único como un tiovivo, ", Dijo Shamir." Es una alineación compleja de múltiples ejes que también tienen una cierta deriva ".

El concepto de multipolos cosmológicos no es nuevo. Observatorios espaciales anteriores, como Cosmic Background Explorer, o COBE, satélite; la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson, o misión WMAP; y el observatorio Planck, mostró que el fondo cósmico de microondas, que es la radiación electromagnética del universo temprano, también exhibe múltiples polos. Pero la medición del fondo cósmico de microondas es sensible a la contaminación del primer plano, como la obstrucción de la Vía Láctea, y no puede mostrar cómo estos polos cambiaron con el tiempo. La asimetría entre las direcciones de giro de las galaxias espirales es una medida que no es sensible a la obstrucción. Lo que puede obstruir a las galaxias que giran en una dirección en un campo determinado también obstruirá necesariamente a las galaxias que giran en la forma opuesta.

"No hay ningún error o contaminación que pueda manifestarse a través de una patrones complejos y consistentes, ", Dijo Shamir." Tenemos dos estudios celestes diferentes que muestran exactamente los mismos patrones, incluso cuando las galaxias son completamente diferentes. No hay ningún error que pueda conducir a eso. Este es el universo en el que vivimos. Este es nuestro hogar ".