Nuevo Mapa Mide Los Efectos De La Energía Oscura En La Expansión Del Universo

Los astrónomos miden la energía oscura

Este es un corte del mapa de la estructura a gran escala del Universo del Sloan Digital Sky Survey y su Estudio espectroscópico de oscilación de bariones. Cada punto de esta imagen indica la posición de una galaxia hace 6 mil millones de años. La imagen cubre aproximadamente 1/20 del cielo, una porción del Universo de 6 mil millones de años luz de ancho, 4.5 mil millones de años luz de alto y 500 millones de años luz de espesor. El color indica la distancia a la Tierra, que va desde el amarillo en el lado cercano del corte hasta el púrpura en el lado lejano. Las galaxias están muy agrupadas, revelando supercúmulos y vacíos cuya presencia se siembra en la primera fracción de segundo después del Big Bang. Esta imagen contiene 48.741 galaxias, aproximadamente el 3% del conjunto de datos completo de la encuesta. Los parches grises son regiones pequeñas sin datos de encuestas. Crédito: Daniel Eisenstein y SDSS-III

Un nuevo estudio detalla los resultados del mapa tridimensional más grande de galaxias distantes de la historia. El mapa es una de las medidas más precisas hasta ahora de la energía oscura que actualmente impulsa la expansión acelerada del Universo.

“Hemos pasado cinco años recopilando mediciones de 1,2 millones de galaxias en una cuarta parte del cielo para trazar la estructura del Universo en un volumen de 650 mil millones de años luz cúbicos”, dice Jeremy Tinker de Universidad de Nueva York , colíder del equipo científico que lleva a cabo este esfuerzo. “Este mapa nos ha permitido hacer las mejores mediciones hasta ahora de los efectos de la energía oscura en la expansión del Universo. Estamos poniendo nuestros resultados y nuestro mapa a disposición del mundo “.

Un equipo de cientos de físicos y astrónomos ha anunciado los resultados del mapa tridimensional más grande de galaxias distantes. El equipo construyó este mapa para realizar una de las mediciones más precisas hasta ahora de la energía oscura que actualmente impulsa la expansión acelerada del Universo.

“Hemos pasado cinco años recolectando mediciones de 1.2 millones de galaxias en una cuarta parte del cielo para trazar la estructura del Universo en un volumen de 650 mil millones de años luz cúbicos”, dice Jeremy Tinker de la Universidad de Nueva York, colíder de el equipo científico que realiza este esfuerzo. “Este mapa nos ha permitido hacer las mejores mediciones hasta ahora de los efectos de la energía oscura en la expansión del Universo. Estamos poniendo nuestros resultados y nuestro mapa a disposición del mundo “.

Energía oscura medida con un mapa récord de 1,2 millones de galaxias

El Sloan Digital Sky Survey y su Baryon Oscillation Spectroscopic Survey han transformado una imagen bidimensional del cielo (panel izquierdo) en un mapa tridimensional que abarca distancias de miles de millones de años luz, que se muestra aquí desde dos perspectivas (paneles central y derecho) . Este mapa incluye 120.000 galaxias sobre el 10% del área de estudio. Las regiones más brillantes corresponden a las regiones del Universo con más galaxias y por lo tanto más materia oscura. Crédito de la imagen: Jeremy Tinker y SDSS-III.

Shirley Ho, astrofísica del Berkeley Lab y de la Carnegie Mellon University (CMU), codirigió dos de los trabajos complementarios y agrega: “Ahora podemos medir cuánto se agrupan las galaxias y las estrellas en función del tiempo a tal exactitud podemos probar la relatividad general a escalas cosmológicas “.

Ariel Sánchez, del Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre, dirigió el esfuerzo para estimar la cantidad exacta de materia oscura y energía oscura basándose en los datos de BOSS y explica: “Medir la escala acústica a lo largo de la historia cósmica da una regla directa con la que medir el Tasa de expansión del universo. Con BOSS, hemos rastreado la huella sutil de BAO en la distribución de las galaxias que abarca un rango de tiempo desde hace 2 a 7 mil millones de años ”.

Para medir el tamaño de estas antiguas olas gigantes con una precisión tan nítida, BOSS tuvo que hacer un mapa de galaxias ambicioso y sin precedentes, muchas veces más grande que los estudios anteriores. En el momento en que se planificó el programa BOSS, se había determinado previamente que la energía oscura influía significativamente en la expansión del Universo a partir de hace unos 5 mil millones de años. Por lo tanto, BOSS fue diseñado para medir la característica BAO desde antes de este punto (hace 7 mil millones de años) hasta cerca de la actualidad (hace 2 mil millones de años).

José Vázquez del Laboratorio Nacional Brookhaven combinó los resultados de BOSS con otras encuestas y buscó cualquier evidencia de fenómenos físicos inexplicables en los resultados. “Nuestros últimos resultados se relacionan con una imagen cosmológica limpia, lo que da fuerza al modelo cosmológico estándar que ha surgido en los últimos dieciocho años”.

Rita Tojeiro de la Universidad de St. Andrews es la otra co-líder del grupo de trabajo de agrupamiento de galaxias BOSS junto con Tinker. “Vemos una conexión dramática entre las huellas de ondas sonoras que se ven en el fondo cósmico de microondas 400.000 años después de la Big Bang al agrupamiento de galaxias 7-12 mil millones de años después. La capacidad de observar un único efecto físico bien modelado a partir 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 las regiones del Universo con más materia, debido a la fuerza de atracción de la gravedad. Fundamentalmente, la cantidad observada de caída se explica bien por las predicciones de la relatividad general.

“Los resultados de BOSS proporcionan una base sólida para futuras mediciones BAO aún más precisas, como las que esperamos del Instrumento espectroscópico de energía oscura ( DESI ) ”, Dice Natalie Roe, directora de la División de Física en Berkeley Lab. “DESI construirá un mapa tridimensional más detallado en un volumen de espacio diez veces mayor para caracterizar con precisión la energía oscura y, en última instancia, el futuro de nuestro universo”.

Copia en PDF del estudio : agrupación de galaxias en el estudio espectroscópico de oscilación de bariones SDSS-III completo: análisis cosmológico de la muestra de galaxias DR12

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