Nuestra galaxia está dentro de una enorme burbuja donde hay poca materia

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

Puede que estemos viviendo en una burbuja. Pero esto no es lo más extraño que hayas escuchado sobre nuestro universo. Ahora, entre la miríada de teorías e hipótesis, ha surgido otra. El nuevo estudio es un intento de resolver uno de los misterios más difíciles de la física moderna: ¿por qué nuestras mediciones de la tasa de expansión del universo no tienen sentido?

Según los autores del artículo, la explicación más simple es que nuestra galaxia se encuentra en una región del Universo de baja densidad, lo que significa que la mayor parte del espacio que podemos ver claramente a través de telescopios es parte de una burbuja gigante. Y esta anomalía, escriben los investigadores, es probable que interfiera con las mediciones de la constante de Hubble, la constante utilizada para describir la expansión del universo.

¿Cómo se desarrolló el universo?

Intente imaginar cómo se vería la burbuja en la escala del universo. Esto es bastante difícil, ya que la mayor parte del espacio es espacio, con un puñado de galaxias y estrellas esparcidas en el vacío. Pero al igual que las regiones del Universo observable, donde la materia está densamente agrupada o, por el contrario, se encuentra alejada unas de otras, las estrellas y galaxias se juntan con diferentes densidades en diferentes partes del cosmos.

La radiación de fondo (o radiación de fondo de microondas cósmica), esta radiación térmica que se formó en el Universo temprano y lo llena de manera uniforme, permite a los científicos determinar con una precisión casi perfecta la temperatura uniforme del Universo que nos rodea. Hoy sabemos que esta temperatura es de 2.7K (Kelvin es una escala de temperatura, donde 0 grados es el cero absoluto). Sin embargo, según Space.com, en una inspección más cercana, puede ver pequeñas fluctuaciones en esta temperatura. Los modelos de cómo ha evolucionado el universo a lo largo del tiempo sugieren que estas pequeñas inconsistencias eventualmente generarían regiones más o menos densas del espacio. Y este tipo de regiones de baja densidad serían más que suficientes para distorsionar las mediciones de la constante de Hubble en la forma en que está sucediendo en este momento.

El cero absoluto es un término que significa la parada completa del movimiento de moléculas. No se pueden alcanzar temperaturas de cero absoluto. En 1995, Eric Cornell y Carl Wiemann intentaron hacer esto, pero cuando los átomos de rubidio se enfriaron, no lo consiguieron. Es por eso que la unidad de cambio de temperatura en Kelvin no tiene valores negativos.

¿Cómo se mide la constante de Hubble?

En la actualidad, existen dos formas principales de medir la constante de Hubble. Uno se basa en mediciones extremadamente precisas del CMB, que parece ser uniforme en todo nuestro universo ya que se formó poco después del Big Bang. Otra forma se basa en supernovas y estrellas variables pulsantes en galaxias cercanas conocidas como Cefeidas. Recordemos que las cefeidas y las supernovas tienen propiedades que permiten determinar con precisión qué tan lejos están de la Tierra y a qué velocidad se alejan de nosotros. Los astrónomos los han utilizado para construir una "escalera de distancias" a varios puntos de referencia en el universo observable. Los científicos utilizaron la misma "escalera" para derivar la constante de Hubble. Pero a medida que las mediciones de cefeidas y CMB se han vuelto más precisas durante la última década, ha quedado claro que los datos no convergen. Y la presencia de diferentes respuestas suele significar que hay algo que no sabemos.

Entonces, de hecho, no se trata solo de comprender la tasa actual de expansión del Universo, sino también de comprender cómo se desarrolló y expandió el Universo y qué sucedió con el espacio-tiempo durante todo este tiempo.

Galaxias en una burbuja

Algunos físicos creen que existe algún tipo de "nueva física" que determina el desequilibrio, algo en el universo que no entendemos y que es la razón del comportamiento inesperado de los objetos espaciales. Según el autor del estudio Lucas Lombrizer, una nueva física sería una solución muy emocionante para la constante de Hubble, pero generalmente implica un modelo más complejo que requiere evidencia clara y debe estar respaldado por mediciones independientes. Otros científicos creen que el problema radica en nuestros cálculos.

La solución, propuesta en un nuevo artículo que se publicará en Physics Letters B en abril de 2020, es asumir que toda nuestra galaxia, así como varios miles de galaxias cercanas, están en una burbuja donde hay poca materia: estrellas, gas y polvo. nubes. Según el autor del estudio, una burbuja con un diámetro de 250 millones de años luz, que contiene aproximadamente la mitad de la densidad del resto del universo, podría conciliar diferentes cifras para la tasa de expansión del universo.