Nuevas pistas sobre la materia oscura podrían proporcionar una nueva visión del universo temprano

Simulaciones de cómo las ondas de radio están distribuidas en el espacio podrán ayudar a confirmar ideas sobre la materia oscura y el universo temprano /Fuente: http://www.bbc.co.uk

Los investigadores han logrado vislumbrar el Universo recién nacido mediante la descodificación de las primeras ondas de luz que salieron cuando éste se formó.

Han señalado que esto se ha logrado gracias a la captura de ondas de radio de 21 centímetros provenientes del espacio.

El truco consistió en mostrar las diferencias entre aquellas ondas de radio de 21 cm provenientes de nuestra de galaxia con aquellas ondas provenientes de fuentes lejanas y antiguas.

El hecho de que la materia oscura se movía mas deprisa que la materia ordinaria en las edades tempranas del universo ha ayudado a amplificar las señales distantes.

Esto podría ayudar a echar un vistazo al Universo cuando tenía el 1% de su edad actual.

Los científicos revelaron por primera vez sus resultados, el pasado lunes, a través de simulaciones por computadora en 3ª dimensión durante una conferencia organizada por la Universidad John Moores de Liverpool.

El récord actual para el objeto más viejo jamás descubierto es una galaxia de nombre UDFy-38135539, vista en imagen óptica y capturada por el Telescopio Espacial Hubble. Su luz escapó hace mas de 13 mil millones de años cuando el Universo ya se encontraba en un estado joven (de unos 700 millones de años).

Reproducción artística de la galaxia UDFy-38135539 /Fuente: http://msnbcmedia.msn.com/

Los científicos midieron esta distancia con el corrimiento hacia el rojo de una fuente de luz ya predeterminada y que es una medida que indica cuánto una fuente de luz se alarga en función de cuánto se aleja de nosotros debido a la permanente expansión del universo.

UDFy-38135539 tiene un corrimiento hacia el rojo del 8,55, pero, con el nuevo trabajo, se buscará observar estrellas y galaxias que tengan corrimiento hacia el rojo de 20.

De cualquier manera, si funciona, el punto de vista será puramente estadístico ya que actualmente los astrónomos no pueden observar ni estrellas ni galaxias individualmente, pero, en cambio, sí son capaces de estimar cuántos objetos y de qué tamaño existían en aquellas edades tempranas del universo.

Pero en lugar de ver solamente los objetos más grandes y brillantes, como los estudios que se realizan típicamente con telescopios ópticos como el Hubble, ahora se podrán apreciar halos galácticos de una millonésima de tamaño, es decir, más pequeños que la masa del halo que forma parte de la Vía Láctea.

doppler, efecto,

El efecto Doppler es la descripción que se hace del llamado corrimiento hacia el rojo. Cuando una estrella o una galaxia se aleja de nosotros, sus ondas tienden a hacerse más largas y menos energéticas (de allí el tono rojizo que adquieren) mientras que cuando alguno de estos se acerca su longitud de onda se hace más corta, y su vez más energética, adquiriendo tonalidades azules. El mismo fenómeno se hace evidente cuando un vehículo se aleja de nosotros (el sonido se hace más grave y las ondas se hacen más largas) y se vuelve más agudo conforme más se acerca a nosotros y las ondas se hacen más cortas. /Imagen: http://sobrecolores.blogspot.mx

“Son galaxias muy pequeñas que se encuentran muy alejadas por lo que es completamente imposible observarlas individualmente con cualquier telescopio en las próximas décadas”, afirmó Rennan Barkana de la Universidad de Tel Aviv y coautor del estudio.

“Es por esto por lo que esta investigación es muy interesante: porque representa una detección indirecta de toda la población de estas galaxias, y sería una clara confirmación de que estas galaxias están allí”.

Materiales obscuros.

Las ondas de radio de 21 cm surgen por cambios entre los átomos de hidrógeno, el elemento más abundante del universo y¡ el que nos puede decir muchas cosas sobre las edades tempranas del universo antes de que se formaran los elementos químicos pesados (los que surgen a partir de la fusión del hidrógeno con el helio en el interior de los astros).

Una idea clave se encuentra en las diferencias de los límites de velocidad entre la materia oscura y la materia visible en el universo temprano.

El universo temprano fue adquiriendo su forma actual por la presión de las ondas (como las ondas del sonido) creadas como consecuencia del Big Bang. Así como las moléculas de aire cambian de lugar por los sonidos, éstas ondas llevan y distribuyen la materia visible en patrones regulares que afortunadamente los astrónomos pueden observar.

Radiotelescopios que funcionan en frecuencias bajas como el arreglo de antenas de Murchinson, podrían ayudar a detectar ondas en longitudes de onda de 21cm. /Imagen: http://www.icrar.org/

La distribución de materia oscura y materia ordinaria en el universo temprano cambiaron justo donde la materia -mayoritariamente hidrógeno- comenzó a transformarse en elementos cada vez más pesados. Eso se tradujo, a su vez, en un cambió del tipo de emisión que pasó a ser de 21 cm.

En promedio, sobre el cielo, debe de haber una gran variación en la señal de lo que podemos observar localmente a lo que podemos observar en el espacio, y el nuevo trabajo de investigación revela que dicha señal, calentada por la radiación de rayos X en aquellos primeros años, hace que la función estadística (los cambios en estas fluctuaciones) sean más fáciles de detectar.

El profesor Barkana dijo también que, a pesar de que actualmente no existen radiotelescopios diseñados para capturar estas ondas de 21cm, muchos de estos instrumentos se encuentran actualmente en construcción.

“Hasta ahora nadie ha tenido el estímulo suficiente para construir radiotelescopios optimizados para detectar longitudes de onda de 21cm o que capten un corrimiento hacia el rojo de 20.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: BBC

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Un comentario en “Nuevas pistas sobre la materia oscura podrían proporcionar una nueva visión del universo temprano

  1. Los científicos han establecido que apenas el 5% del universo global es visible; el 95% esta conformado por energía y materia oscura. Mi inquietud es de donde sale esta energía y materia oscura?. Mi hipótesis sería que sale de los agujeros negros que probablemente se curvan como cuerno de toro y la mayor radiación escaparía por la singularidad(el vértice). Se sabe que por la boca de los agujeros si existe una pequeña radiación que ha sido calculada por Hawking, pero la mayor radiación por donde sale y a donde va?. Si la hipótesis fuera cierta entonces el universo sería una gran unidad conformada por la magna dualidad expansión – contracción. Además hay evidencias científicas que la energía oscura está acelerando la expansión del universo, actuaría por tanto como “combustible” (efecto gravitacional repulsivo) en dicho proceso expansivo.

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