El mayor mapa galáctico arrojará luz sobre “energía oscura”

Un equipo internacional de astrónomos ha creado el mayor mapa tridimensional de galaxias distantes en un intento por ayudar a entender una de las fuerzas más misteriosas del universo.

Los científicos, incluyendo un equipo dirigido por el Dr. Florian Beutler de la Universidad de Portsmouth han pasado más de una década en recoger mediciones de 1,2 millones de galaxias como parte de la investigación del Digital Sky III Sloan (SDSS-III).

Esto les permitirá hacer las mediciones más precisas hasta la fecha de la misteriosa “energía oscura”, la fuerza que impulsa la expansión acelerada del universo.

En forma de un tira y afloja continuo entre la materia oscura y la energía oscura, el mapa revelado por el instrumento BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) permitirá a los astrónomos medir la velocidad de expansión del universo y por lo tanto determinar la cantidad de materia y energía oscura que componen el universo actual.

Una colección de documentos que describen estos resultados se presentaron esta semana a la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

BOSS mide la velocidad de expansión del Universo mediante la determinación del tamaño de las oscilaciones acústicas bariónicas (BAO) en la distribución tridimensional de las galaxias.

El tamaño original de BAO está determinada por las ondas de presión que viajaban a través del universo joven hasta cuando sólo tenía 400.000 años de edad (el Universo tiene actualmente la edad de 13,8 mil millones de años).

La medición de la distribución de las galaxias, permitirá a los astrónomos con el tiempo medir cómo la materia oscura y la energía oscura han competido para gobernar la velocidad de expansión del Universo.

Para medir el tamaño de estas antiguas olas gigantes a tal precisión, BOSS tuvo que hacer un mapa de la galaxia sin precedentes y ambicioso, mucho más grande que los realizados en investigaciones anteriores.

Cada punto en la imagen indica la posición de una galaxia a seis mil millones de años en el pasado. La imagen cubre aproximadamente 1/20 del cielo, una pequeña parte de los 6 mil millones de años luz de ancho del universo, y 4,5 mil millones de años luz de alto, y 500 millones de años luz de espesor. El color indica la distancia de la Tierra, que van desde el amarillo en el lado cercano de la rebanada y el violeta en el otro lado. Crédito: Daniel Eisenstein y SDSS-III.
Cada punto en la imagen indica la posición de una galaxia a seis mil millones de años en el pasado. La imagen cubre aproximadamente 1/20 del cielo, una pequeña parte de los 6 mil millones de años luz de ancho del universo, y 4,5 mil millones de años luz de alto, y 500 millones de años luz de espesor. El color indica la distancia de la Tierra, que van desde el amarillo en el lado cercano de la rebanada y el violeta en el otro lado. Crédito: Daniel Eisenstein y SDSS-III.

En el momento en que se trazó el programa de BOSS, la energía oscura se había determinado previamente que podría influir en la expansión del Universo que comenzó hace unos 5 mil millones de años. BOSS por lo tanto está diseñado para medir la función BAO desde antes de este punto (hace 7 mil millones de años) a cerca de la actual (hace 2 mil millones de años).

El Dr Beutler dijo: “Si la energía oscura ha estado conduciendo la expansión del Universo durante ese tiempo, nuestros mapas nos dice que está evolucionando muy lentamente, ya que el cambio es como máximo el 20 por ciento en los últimos siete mil millones de años”

La Dra. Rita Tojeiro, de la Universidad de St. Andrews, agregó: “Vemos una conexión dramática entre las huellas de las ondas de sonido se ven en el fondo de microondas cósmico de hace 400.000 años después del Big Bang a la agrupación de galaxias que se formarón de 7 a 12 miles de millones de años más tarde.” “La capacidad de observar un solo efecto físico bien modelado de la recombinación hasta hoy es una gran ayuda para la cosmología”.

El mapa también revela la firma distintiva del movimiento coherente de las galaxias hacia regiones del universo con más materia, debida a la fuerza de atracción de la gravedad. Fundamentalmente, se explica que la cantidad observada de acreción siguen las predicciones de la relatividad general. Este acuerdo apoya la idea de que la aceleración de la tasa de expansión está impulsada por un fenómeno en la mayor escala cósmica, tales como la energía oscura, en lugar de una ruptura de la teoría gravitacional.

Fuente de la investigación: http://arxiv.org/abs/1607.03143

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