¿Hay alguien por ahí arriba? Una nueva investigación dice que no. Que hay en el universo, una dirección es muy similar a otra. Crédito: NASA; ESA; Z. Levay y R. van der Marel, STScI; T. Hallas; y A. Mellinger
La dirección es algo que los seres humanos son bastante acostumbrados. Que
viven en nuestro entorno terrestre amable, que estamos acostumbrados a
ver las cosas en términos de arriba y abajo, izquierda y derecha, hacia
delante o hacia atrás. Y para nosotros, nuestro marco de referencia es fijo y no cambia, a menos que nos movemos o estamos en el proceso de mover. Pero cuando se trata de la cosmología, las cosas se ponen un poco más complicado.
Durante mucho tiempo, los cosmólogos han mantenido la creencia de que el universo es homogéneo e isotrópico - es decir, fundamentalmente el mismo en todas las direcciones. En este sentido, no hay tal cosa como "arriba" o "abajo" cuando se trata de espacio, sólo los puntos de referencia que son totalmente relativa. Y gracias a un nuevo estudio realizado por investigadores de la University College de Londres, este punto de vista se ha demostrado que es correcto.
Por el bien de su estudio, titulado "¿Cómo es isotrópico el universo?", Los datos de la encuesta equipo de investigación utilizados del fondo cósmico de microondas (CMB) - la radiación térmica remanente del Big Bang. Estos datos fueron obtenidos por la nave espacial Planck de la ESA entre 2009 y 2013.
Durante mucho tiempo, los cosmólogos han mantenido la creencia de que el universo es homogéneo e isotrópico - es decir, fundamentalmente el mismo en todas las direcciones. En este sentido, no hay tal cosa como "arriba" o "abajo" cuando se trata de espacio, sólo los puntos de referencia que son totalmente relativa. Y gracias a un nuevo estudio realizado por investigadores de la University College de Londres, este punto de vista se ha demostrado que es correcto.
Por el bien de su estudio, titulado "¿Cómo es isotrópico el universo?", Los datos de la encuesta equipo de investigación utilizados del fondo cósmico de microondas (CMB) - la radiación térmica remanente del Big Bang. Estos datos fueron obtenidos por la nave espacial Planck de la ESA entre 2009 y 2013.
La radiación cósmica de fondo, mejorado para mostrar las anomalías. Crédito: ESA y la Colaboración Planck
Posteriormente, el equipo analizó usando un superordenador para determinar si había alguna patrones de polarización que indicarían si el espacio tiene una "dirección preferida" de expansión. El objetivo de esta prueba era ver si uno de los supuestos básicos que subyace en el modelo cosmológico más aceptada es de hecho correcta.
La primera de estas hipótesis es que el universo fue creado por el Big Bang, que se basa en el descubrimiento de que el Universo está en un estado de expansión, y el descubrimiento del fondo cósmico de microondas. El segundo supuesto es que el espacio es homogéneo y istropic, lo que significa que no hay grandes diferencias en la distribución de la materia en escalas grandes.
Esta creencia, que también se conoce como el principio cosmológico, se basa en parte en el Principio Copernicano (que establece que la Tierra no tiene un lugar especial en el Universo) y la teoría de la relatividad de Einstein - lo que demuestra que la medición de inercia en cualquier sistema es relativa para el observador.
Esta teoría siempre ha tenido sus limitaciones, no como cuestión es claramente distribuido de manera uniforme a escalas más pequeñas (es decir, los sistemas de estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias, etc.). Sin embargo, los cosmólogos han sostenido alrededor de esto diciendo que la fluctuación en la pequeña escala se deben a fluctuaciones cuánticas que ocurrieron en los inicios del universo, y que la estructura a gran escala es uno de homogeneidad.
Posteriormente, el equipo analizó usando un superordenador para determinar si había alguna patrones de polarización que indicarían si el espacio tiene una "dirección preferida" de expansión. El objetivo de esta prueba era ver si uno de los supuestos básicos que subyace en el modelo cosmológico más aceptada es de hecho correcta.
La primera de estas hipótesis es que el universo fue creado por el Big Bang, que se basa en el descubrimiento de que el Universo está en un estado de expansión, y el descubrimiento del fondo cósmico de microondas. El segundo supuesto es que el espacio es homogéneo y istropic, lo que significa que no hay grandes diferencias en la distribución de la materia en escalas grandes.
Esta creencia, que también se conoce como el principio cosmológico, se basa en parte en el Principio Copernicano (que establece que la Tierra no tiene un lugar especial en el Universo) y la teoría de la relatividad de Einstein - lo que demuestra que la medición de inercia en cualquier sistema es relativa para el observador.
Esta teoría siempre ha tenido sus limitaciones, no como cuestión es claramente distribuido de manera uniforme a escalas más pequeñas (es decir, los sistemas de estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias, etc.). Sin embargo, los cosmólogos han sostenido alrededor de esto diciendo que la fluctuación en la pequeña escala se deben a fluctuaciones cuánticas que ocurrieron en los inicios del universo, y que la estructura a gran escala es uno de homogeneidad.
Línea de tiempo del Big Bang y la expansión del Universo. Crédito: NASA
Mediante la búsqueda de las fluctuaciones en la luz más antigua del universo, los científicos han estado tratando de determinar si éste es de hecho correcta. En los últimos treinta años, este tipo de mediciones han sido realizadas por múltiples misiones, como la misión Explorador del Fondo Cósmico (COBE), el Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), y la nave espacial Planck.
Por el bien de su estudio, el equipo de investigación UCL - dirigido por Daniela Saadeh y Stephen Feeney - miraba las cosas un poco diferente. En lugar de buscar los desequilibrios en el fondo de microondas, se veían señales de que el espacio podría tener una dirección preferida de la expansión, y cómo éstas pueden imprimir a sí mismos en el CMB.
Como Daniela Saadeh - un estudiante de doctorado en la UCL y el autor principal del artículo - dijo a Universe Today través de correo electrónico:
"Analizamos la temperatura y la polarización del fondo cósmico de microondas (CMB), una radiación fósil del Big Bang, utilizando los datos de la misión Planck. Se comparó la verdadera CMB contra de nuestras predicciones de lo que se vería en un universo anisotrópico. Después de esta búsqueda, llegamos a la conclusión de que no hay evidencia de estos patrones y que la suposición de que el universo es isotrópico a grandes escalas es una buena idea ".
Básicamente, sus resultados mostraron que sólo hay una probabilidad de 1 en 121 000 que el Universo es anisotrópico. En otras palabras, la evidencia indica que el universo ha estado expandiéndose de manera uniforme en todas las direcciones, eliminando así cualquier duda acerca de su ser ningún sentido real de la dirección en la gran escala.De vez en cuando. Esta imagen de todo el cielo único capturado simultáneamente dos instantáneas que se sitúan prácticamente en toda la historia 13700000000 años del universo. Uno de ellos es "ahora" - nuestra galaxia y sus estructuras, ya que son vistos por la más reciente de decenas de miles de años (la delgada franja que se extiende a través de la imagen es la de canto plano de nuestra galaxia - la Vía Láctea). El otro es 'entonces' - el resplandor rojo del Big Bang visto como era tan sólo 380.000 años después del Big Bang (parte superior e inferior de la imagen). El tiempo entre estas dos instantáneas, por lo tanto abarca aproximadamente 99,997% de la edad 13.7 billón año del universo.
Mediante la búsqueda de las fluctuaciones en la luz más antigua del universo, los científicos han estado tratando de determinar si éste es de hecho correcta. En los últimos treinta años, este tipo de mediciones han sido realizadas por múltiples misiones, como la misión Explorador del Fondo Cósmico (COBE), el Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), y la nave espacial Planck.
Por el bien de su estudio, el equipo de investigación UCL - dirigido por Daniela Saadeh y Stephen Feeney - miraba las cosas un poco diferente. En lugar de buscar los desequilibrios en el fondo de microondas, se veían señales de que el espacio podría tener una dirección preferida de la expansión, y cómo éstas pueden imprimir a sí mismos en el CMB.
Como Daniela Saadeh - un estudiante de doctorado en la UCL y el autor principal del artículo - dijo a Universe Today través de correo electrónico:
"Analizamos la temperatura y la polarización del fondo cósmico de microondas (CMB), una radiación fósil del Big Bang, utilizando los datos de la misión Planck. Se comparó la verdadera CMB contra de nuestras predicciones de lo que se vería en un universo anisotrópico. Después de esta búsqueda, llegamos a la conclusión de que no hay evidencia de estos patrones y que la suposición de que el universo es isotrópico a grandes escalas es una buena idea ".
Básicamente, sus resultados mostraron que sólo hay una probabilidad de 1 en 121 000 que el Universo es anisotrópico. En otras palabras, la evidencia indica que el universo ha estado expandiéndose de manera uniforme en todas las direcciones, eliminando así cualquier duda acerca de su ser ningún sentido real de la dirección en la gran escala.De vez en cuando. Esta imagen de todo el cielo único capturado simultáneamente dos instantáneas que se sitúan prácticamente en toda la historia 13700000000 años del universo. Uno de ellos es "ahora" - nuestra galaxia y sus estructuras, ya que son vistos por la más reciente de decenas de miles de años (la delgada franja que se extiende a través de la imagen es la de canto plano de nuestra galaxia - la Vía Láctea). El otro es 'entonces' - el resplandor rojo del Big Bang visto como era tan sólo 380.000 años después del Big Bang (parte superior e inferior de la imagen). El tiempo entre estas dos instantáneas, por lo tanto abarca aproximadamente 99,997% de la edad 13.7 billón año del universo.
"De vez en cuando" todo el cielo imagen capturada por la nave espacial
Planck, mostrando al mismo tiempo nuestra galaxia y sus estructuras
visto como en la historia reciente; y 'después' - el resplandor rojo del Big Bang visto como era apenas 380.000 mil años más tarde. Crédito: ESA
Y en cierto modo, esto es un poco decepcionante, ya que un universo que no es homogénea y la misma en todas las direcciones daría lugar a un conjunto de soluciones a las ecuaciones de campo de Einstein. Por sí mismas, estas ecuaciones no imponen ninguna simetrías en el espacio-tiempo, pero el modelo estándar (de la que forman parte) ¿Acepta la homogeneidad como una especie de dado.
Estas soluciones se conocen como los modelos de Bianchi, que fueron propuestas por el matemático italiano Luigi Bianchi a finales del siglo 19. Estas teorías algebraicas, que se pueden aplicar a espacio-tiempo tridimensional, se obtienen por ser menos restrictiva, y por lo tanto permiten un universo que es anisotrópica.
Por otra parte, el estudio realizado por Saadeh, Feeney, y sus colegas han demostrado que una de las principales hipótesis de que nuestros modelos cosmológicos actuales descansan sobre es de hecho correcta. Al hacer esto, sino que también han proporcionado un sentido muy necesaria de más cerca a un debate a largo plazo.
"En los últimos diez años ha habido un considerable debate en torno a si había signos de anisotropía a gran escala que está al acecho en el CMB", dijo Saadeh. "Si el universo fuera anisotrópico, tendríamos que revisar muchos de nuestros cálculos sobre su historia y su contenido. datos de alta calidad Planck vinieron con una oportunidad de oro para realizar esta comprobación de estado en el modelo estándar de la cosmología y la buena noticia es que es seguro ".
Así que la próxima vez que se encuentre mirando hacia el cielo nocturno, recuerde ... eso es un lujo que sólo tiene mientras está de pie en la Tierra. Fuera de allí, su conjunto 'tro juego de pelota! Así que disfruten de esta cosa que llamamos "dirección" cuando y donde sea posible.
Y en cierto modo, esto es un poco decepcionante, ya que un universo que no es homogénea y la misma en todas las direcciones daría lugar a un conjunto de soluciones a las ecuaciones de campo de Einstein. Por sí mismas, estas ecuaciones no imponen ninguna simetrías en el espacio-tiempo, pero el modelo estándar (de la que forman parte) ¿Acepta la homogeneidad como una especie de dado.
Estas soluciones se conocen como los modelos de Bianchi, que fueron propuestas por el matemático italiano Luigi Bianchi a finales del siglo 19. Estas teorías algebraicas, que se pueden aplicar a espacio-tiempo tridimensional, se obtienen por ser menos restrictiva, y por lo tanto permiten un universo que es anisotrópica.
Por otra parte, el estudio realizado por Saadeh, Feeney, y sus colegas han demostrado que una de las principales hipótesis de que nuestros modelos cosmológicos actuales descansan sobre es de hecho correcta. Al hacer esto, sino que también han proporcionado un sentido muy necesaria de más cerca a un debate a largo plazo.
"En los últimos diez años ha habido un considerable debate en torno a si había signos de anisotropía a gran escala que está al acecho en el CMB", dijo Saadeh. "Si el universo fuera anisotrópico, tendríamos que revisar muchos de nuestros cálculos sobre su historia y su contenido. datos de alta calidad Planck vinieron con una oportunidad de oro para realizar esta comprobación de estado en el modelo estándar de la cosmología y la buena noticia es que es seguro ".
Así que la próxima vez que se encuentre mirando hacia el cielo nocturno, recuerde ... eso es un lujo que sólo tiene mientras está de pie en la Tierra. Fuera de allí, su conjunto 'tro juego de pelota! Así que disfruten de esta cosa que llamamos "dirección" cuando y donde sea posible.
No hay comentarios:
Publicar un comentario