El gran físico ruso y el premio Nobel Lev Landau una vez notó que “los cosmólogos a menudo están equivocados, pero nunca en duda”. Al estudiar la historia del universo en sí, siempre existe la oportunidad de entender todo esto mal, pero nunca permitimos que esto se ajuste a nuestras consultas.
Hace unos días, la nueva comunicación para el público anunció hallazgos revolucionarios de Dark Energy Spectroscopy (DESI), que se instaló en Maya en Arizona. Esta gran encuesta, que contiene posiciones de 15 millones de galaxias, representa el mapeo tridimensional más grande del universo hasta el día de hoy. Para el contexto, la luz de la galaxia más larga registrada en el catálogo ocurrió hace 11 mil millones de años, cuando el universo era aproximadamente una quinta parte de su edad actual.
Los investigadores ocurrieron estudiando una característica en la distribución de galaxias que los astrónomos llaman “oscilaciones acústicas de Barion”. Comparándolo con observaciones sobre el espacio muy temprano y la supernovsky, podrían sugerir que la energía oscura, una fuerza misteriosa prescrita al expandir nuestro universo, no constante durante la historia del universo.
La situación optimista supuesta es que la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura se descubrirá tarde o temprano. Los primeros resultados de Glimpsis Desi ofrecen al menos una pequeña esperanza de que logre.
Inventario cósmico: diferentes componentes del universo obtenidos de la observación satelital de planificación de la CMB de Planck. Imagen de Jones, Martínez y Trimble, “Residencia de la ciencia”, CC BI-SA
Sin embargo, eso puede no suceder. Podríamos buscar y no avanzar en la comprensión de la situación. Si esto sucede, tendremos que reconsiderar no solo nuestra investigación, sino también un estudio de la cosmología. Tendríamos que encontrar un modelo cosmológico completamente nuevo, uno que actúe como nuestra corriente, pero también explica esta discrepancia. No hace falta decir que sería una tarea difícil.
Muchos que están interesados en la ciencia, esta es una perspectiva emocionante y potencialmente revolucionaria. Sin embargo, este tipo de cosmología y realmente todas las ciencias no son nuevos, como se argumenta en el libro 2023. Año Reinvencia de la Ciencia.
Buscar dos números
En 1970. Año, Allan Saadege escribió mucho papel citado, mostrando dos números que nos acercan a las respuestas a la naturaleza de la expansión cósmica. Su objetivo era medirlos y descubrió cómo cambian con el tiempo cósmico. Estos números son Hubble constante, HR y un parámetro de desaceleración, K₀.
El primero de estos dos números nos dice qué tan rápido se extiende. El segundo es la firma de la gravedad: como una fuerza atractiva, la gravedad debe retirarse contra la expansión cósmica. Algunos datos mostraron una desviación de la ley en Hubble-Lemaitre, que es el segundo número de sandage, K₀, es una medida.
No es posible encontrar una desviación significativa de la línea recta Hubble hasta 1997. Pasó descansos por el Proyecto de Supernova Saul Perlmutter y la búsqueda de Sn High-Z para Adam Riess y Brian Schmidt. El objetivo de estos proyectos era buscar y seguir la explosión de supernova en una galaxia muy lejana.
Estos proyectos han encontrado una clara desviación de la línea recta simple de la ley en Hubble-Lemaitre, pero con una diferencia importante: expandir el universo se acelera, no la desaceleración. Perlmutter, Riess y Schmidt acreditaron esta partida a la constante cosmológica de Einstein, que está representada por la letra griega Lambda, λ y está conectada a un parámetro de desaceleración.
Su trabajo les valió los premios Nobel para 2011. Año en física.
Energía oscura: 70% del universo
Es burlón que estas sustancias jambda, también conocidas como energía oscura, es el componente dominante del universo. Acelera la expansión del universo en el lugar donde la fuerza de gravedad es demasiado ruidosa y representa casi el 70% de la densidad total del universo.
Sabemos poco o nada sobre la constante cosmológica, λ. De hecho, ni siquiera sabemos que es constante. Einstein dijo por primera vez que había un campo de energía permanente cuando creó su primer modelo cosmológico obtenido de la relatividad general 1917. Años, pero su solución no fue ni la expansión ni los contratos. Era estático y sin cambios, por lo que el campo tenía que ser constante.
La construcción de modelos más sofisticados contenidos en el campo constante fue una tarea más fácil: el físico belga Georges Lemaitre, Einstein Friend. Los modelos cosmológicos estándar hoy en día basados en el trabajo de Lemaitre y se llaman modelos de materia oscura fría (λcdm).
Las medidas están completamente en línea con este modelo. Sin embargo, combinándolos con las observaciones de un fondo de microondas cósmico y Supernovsky, el mejor modelo de instalación es uno que involucra energía oscura que se ha desarrollado durante el tiempo cósmico, y que (potencialmente) será más dominante en el futuro. En resumen, eso significaría una constante cosmológica explica la energía oscura.
Gran crisis
1988. En 2019, el Premio Nobel Peables escribió el artículo con una sala de ratas Bharat a la posibilidad de que haya una constante cosmológica que varíe con el tiempo. Cuando publicaron este trabajo, no había una opinión seria corporal sobre λ.
Esta es una sugerencia atractiva. En este caso, la fase actual de expansión acelerada estaría pasando y en algún tiempo terminará en el futuro. Las otras fases en la historia cósmica tuvieron el principio y el final: la inflación, la era domina en la radiación, la época domina las sustancias, etc.
El dominio actual de la energía oscura puede, por lo tanto, caer en el tiempo cósmico, lo que significa que no sería una constante cosmológica. El nuevo paradigma significaría que la expansión actual del universo eventualmente podría convertirse en una “gran crisis” eventualmente.
Otros cosmólogos son más cuidadosos, no al menos al menos Carl Sagan, quien sabiamente dijo que “las afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria”. Es crucial tener más e independientes líneas de evidencia que indiquen la misma conclusión. No estamos allí todavía.
Las respuestas pueden provenir de un proyecto hoy, no solo suceden, sino también Euclid y J -Dog, destinados a explorar la naturaleza de la energía oscura a través del mapeo de la gran melaxis.
Si bien el trabajo independiente en sí es la discusión de la discusión, uno es seguro: el momento fascinante para la cosmología está en el horizonte.
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