domingo, 1 de abril de 2012

Cuando el Universo pisó el acelerador

Cuando el Universo pisó el acelerador
La colaboración SDSS-III, en la que participa el IAC, ha conseguido determinar la distancia entre las galaxias formadas hace 6.000 millones de años, justo cuando la expansión del Universo comenzaba a acelerar. La exactitud de sus mediciones, inédita hasta el momento, ofrece nuevas pistas sobre la enigmática energía oscura, a la que se atribuye la aceleración.

El Universo se expande cada vez más rápido. Detrás de esta aceleración podría esconderse la enigmática energía oscura, una fuerza presente en todo el Universo pero de la que los científicos saben muy poco. La colaboración SDSS-III, en la que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha dado un nuevo paso para resolver el misterio: han logrado determinar, con una exactitud inédita hasta la fecha, la distancia a la que se encuentran las galaxias que surgieron justo cuando el Universo comenzaba a pisar su acelerador. El estudio consigue retrotraer a los astrónomos al momento en el que, supuestamente, la energía oscura hizo su aparición.

Como explica Carlos Allende Prieto, coordinador científico de la colaboración en el IAC, los datos forman parte del proyecto de cartografiado BOSS, que se ha marcado el objetivo de crear la mayor fotografía en 3D de la distribución de galaxias del Universo para, así, determinar la densidad de la energía oscura. En un total de seis artículos científicos que salen a la luz hoy, los investigadores de SDSS-III dan cuenta de la posición de más de 300.000 galaxias, lo que les ha permitido retroceder en el tiempo 6.000 millones de años. Es sólo el principio: para 2014, cuando BOSS concluya sus observaciones en el Observatorio de Apache Point (Nuevo México, EEUU), los científicos habrán triplicado el volumen de datos.

Aún queda mucho por saber, pero la investigadora del IAC y participante en BOSS Claudia Scóccola adelanta algunas conclusiones: “Las observaciones de BOSS confirman que la materia ordinaria, de la que nosotros mismos estamos hechos, es minoritaria en el Universo. El componente más abundante sería la energía oscura”. Una energía oscura que supone una interpretación alternativa a la constante cosmológica que Albert Einstein introdujo en las ecuaciones que rigen la expansión del Universo: una pequeña pero irreducible energía que acelera la expansión del Universo de manera constante.

Los primeros pasos de BOSS desvelan más detalles: “El Universo es plano. Más plano que una tortita. Es incluso más plano que una fina crêpe”, explica el investigador de la Universidad del Estado de Ohio (EEUU), David Weinberg.

Pero, ¿cuál es el proceso por el que se consigue llegar a estas conclusiones? Cuando BOSS mira al Universo ve galaxias y grupos de galaxias que forman muros y filamentos separados por gigantescos vacíos. Estas estructuras crecieron a partir de pequeñas perturbaciones en el Universo temprano que llevan la huella de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO), ondas de presión a las que la materia ordinaria se vio sometida cuando la densidad en el Universo era mil millones de veces mayor que la actual. “Las señales BAO se distribuyeron de forma regular en el Universo primitivo. Por ello, podemos señalar que, con creciente probabilidad, la separación entre dos galaxias hoy en día es de alrededor de 500 millones de años luz”, afirma el director del SDSS-III e investigador del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Daniel Einsenstein. Este número mágico es el llamado ‘pico de separación BAO’.

La distancia exacta entre dos galaxias depende de los parámetros que conforman el Universo, entre ellos, la cantidad de energía oscura que alberga. Así que, si se determina con claridad el pico BAO, será más fácil seguir la pista a la energía oscura. Esa es la premisa que sigue BOSS, que acaba de conseguir determinar el pico BAO con un margen de error del 2%: la medida más exacta de la separación entre galaxias tomada hasta la fecha.

Para los integrantes de la colaboración, es un resultado muy satisfactorio: “Sólo contamos con un tercio de la información que proveerá BOSS y por delante tenemos experimentos muy interesantes”, explica el profesor de cosmología de la Universidad de Portsmouth (Reino Unido) Will Percival.

Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)

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