Un mapa del crecimiento cósmico del Universo apoya la teoría de la gravedad de Einstein

 Un mapa nuevo de la materia oscura, realizado con el Telescopio de Cosmología de Atacama (ATC). Las regiones de color anaranjado marcan los lugares donde hay más masa; las de color púrpura son zonas donde hay menos masa. Crédito: ATC Collaboration.

La colaboración llamada Atacama Cosmology Telescope (ACT), ha producido una nueva imagen que constituye el mapa más detallado de la distribución de la materia en un cuarto del cielo entero, alcanzando una gran profundidad en el cosmos.

Midiendo la 'puerta de salida' del universo

de MIT / Science

El punto de no retorno en astronomía se conoce como agujero negro, una región del espacio donde el tirón de la gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Los agujeros negros que pueden ser miles de millones de veces más masivos que nuestro sol, pueden residir en el corazón de la mayoría de galaxias.Ahora, un equipo internacional dirigido por investigadores del Observatorio Haystack del MIT, ha observado por primera vez el radio de un agujero negro en el centro de una galaxia lejana - la distancia más cercana a la que la materia puede acercarse antes de ser irremediablemente empujada al interior del agujero negro.

Los científicos unieron radiotelescopios de Hawaii, Arizona y California para crear un telescopio llamado "Telescopio del Horizonte de Sucesos", que puede ver detalles 2000 veces más finos de lo que resulta visible para el telescopio espacial Hubble. Estos radiotelescopios han sido probados en M87, una galaxia a 50 millones de años-luz de la Vía Láctea. M87 alberga un agujero negro 6 mil millones de veces más masivo que nuestro sol; utilizando estos telescopios, el equipo observó el brillo de la materia cerca del borde de este agujero negro, una región conocida con el nombre de "horizonte de sucesos".http://observatori.uv.es

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El mecanismo que explica por qué nuestro universo nació con 3 dimensiones espaciales

de High Energy Accelerator Research Organization (KEK)

Un grupo de investigadores de KEK, y de las universidades de Shizuoka y Osaka han revelado por primera vez el modo en el que nuestro universo nació con 3 dimensiones espaciales a partir de la teoría de supercuerdas de 10 dimensiones, según la cual el espacio-tiempo posee 9 direcciones espaciales y una temporal. El resultado fue obtenido con simulaciones numéricas en una supercomputadora. El grupo de tres investigadores, Jun Nishimura (KEK), Asato Tsuchiya (Shizuoka University) y Sang-Woo Kim (Osaka University) ha conseguido simular el nacimiento del universo, utilizando una supercomputadora para realizar cálculos basados en la teoría de supercuerdas. Esto mostró que el universo tenía 9 dimensiones espaciales al principio, pero sólo 3 acabaron expandiéndose en un momento dado.http://observatori.uv.es/ leer mas

El universo podría haber nacido girando

Físicos y astrónomos han pensado durante mucho tiempo que el universo posee una simetría especular, como una pelota de baloncesto. Pero descubrimientos recientes de la Universidad de Michigan sugieren que la forma del Big Bang podría ser más complicada de lo que se pensaba con anterioridad, y que el universo temprano giraba alrededor de un eje.Para comprobar la supuesta simetría especular, el profesor de física Michael Longo y un equipo de cinco estudiantes catalogaron la dirección de rotación de decenas de miles de galaxias espirales fotografiadas en el Sloan Digital Sky Survey. La imagen especular de una galaxia que gira en sentido contrario al de las manecillas del reloj tendría una rotación en el sentido de la manecillas. Más ejemplos de un tipo que del otro constituiría evidencia de la rotura de la simetría o, en la jerga de los físicos, una violación de la paridad a escalas cósmicas, afirma Longo. Los investigadores han encontrado indicios de que las galaxias tienden a girar en una dirección preferida. Han descubierto un exceso de espirales con rotación contraria a la de las manecillas, o zurdas, en la zona del cielo hacia el polo norte de la Vía Láctea. El efecto se extiende a más de 600 millones de años-luz de distancia. "Este exceso es pequeño, de un 7%, pero la probabilidad de que se trate de un accidente cósmico es algo así como uno entre un millón", comenta Longo. "Estos resultados son extremadamente importantes porque parecen contradecir la noción aceptada casi universalmente de que, en escalas suficientemente grandes, el universo es isotrópico, sin una dirección especial". Este trabajo proporciona nuevos datos sobre la forma del Big Bang. Un universo simétrico e isotrópico habría empezado con una "explosión" simétrica con la forma de una pelota de baloncesto. Si el universo nación en rotación, como una pelota girando, afirma Longo, tendría un eje preferido, y las galaxias habrían retenido ese movimiento inicial.http://observatori.uv.es/ leer mas

Del Universo ¿cuánto nos falta por descubrir...?

José de la Herrán Hace ya 402 años, Galileo apuntó por primera vez su telescopio al cielo y desde entonces la humanidad no ha dejado de descubrir, usando y aplicando el lenguaje matemático -que es el de la naturaleza-, los misterios que ésta encierra, misterios que se nos han ido revelando poco a poco, y de ahí la pregunta: ¿Cuánto nos faltará aún por descubrir…?El año 2009 fue el Año Internacional de la Astronomía, durante el cual se realizaron multitud de celebraciones en honor a Galileo, quien abrió los cielos, por decirlo así, al ser humano, asombrándonos con su inmensa profundidad y mostrando cómo los cuerpos celestes, considerados perfectos por los antiguos filósofos, en realidad están cubiertos de “imperfecciones”, esto es, montañas y valles, como lo está nuestro planeta. En pocos días, Galileo con un telescopio por él construido hizo una serie de descubrimientos que cambiaron radicalmente y para siempre la concepción que del Universo se tenía: La Luna con sus “imperfecciones”, cráteres y montañas, el Sol con sus manchas, Júpiter con cuatro satélites girando en torno suyo, y descartó que la Tierra fuese el centro de giro de todo el universo. Al mirar, por ejemplo, hacia la constelación de Orión, descubrió docenas de estrellas antes jamás vistas, estrellas que forman parte de la Vía Láctea, que ahora sabemos es la galaxia en que vivimos. Aquellos descubrimientos ocurrieron tan sólo en un par de meses, de tal manera que, para marzo de 1610, ya los había publicado en un pequeño librito, el Sidereus Nuncius (El Mensajero Sideral), cuya revolucionaria información conmovió a todas las comunidades científicas, filosóficas y teológicas que lo recibieron y que a la larga, sería motivo de castigo para su autor, quien fue obligado injustamente a abjurar de sus afirmaciones. A partir de entonces, los descubrimientos astronómicos basados en la instrumentación se han sucedido ininterrumpidamente y en forma cada vez más rápida; el método experimental demostrado por Galileo resultó ser el fundamento para confirmar los hallazgos de la ciencia y comprender la naturaleza; la ciencia de medir permite a Kepler hallar las leyes que obedecen los planetas y Newton sintetiza en la Ley de la Gravitación Universal los trabajos de quienes, como Galileo y Kepler, prestaron sus hombros para que él pudiera ver más lejos. El binomio Telescopio-Espectroscopio, éste último capaz de mostrarnos de qué están hechas las estrellas, a principios del siglo XIX nos deja saber su composición, aunque filósofos como Comte hubieran considerado la cosa imposible. Fraunhofer, quien aplicara por vez primera el espectroscopio al Sol, construye el telescopio más completo de su época y con él Bessel mide por primera vez la distancia a una estrella; se construyen cada vez telescopios más potentes. Herschel descubre Urano y mediante el cálculo se pronostica la existencia de Neptuno, hallado poco tiempo después. Años más tarde, la cámara fotográfica corona al binomio instrumental y hace posible plasmar las imágenes que sin ella, solamente los astrónomos podían disfrutar. Los telescopios siguen crece y crece y a fines de aquel siglo Alvan Clark termina el telescopio refractor de Yerkes y éste queda para siempre como el mayor telescopio refractor que se haya construido y que se construirá. Llega el siglo veinte y con él la aviación, la radiocomunicación, la electrónica y también cambios de raíz en los conceptos clásicos de la física y de la astronomía, muchos de ellos apoyados en las nuevas generaciones de grandes telescopios reflectores; la Teoría de la Relatividad y la mecánica cuántica nos dejan vislumbrar un Universo que se aparta de lo imaginado. En lo microscópico, Einstein, con su mente, explica el efecto fotoeléctrico, y en lo macro, Hubble con el telescopio reflector de 2.5 metros de diámetro de Monte Wilson descubre la expansión del Universo, por mencionar solamente dos aspectos contrastantes del quehacer humano. A mediados del Siglo XX surgen dos nuevas disciplinas, la radioastronomía y la astronáutica, disciplinas que revolucionan nuevamente el conocimiento y que abren las puertas, la primera, al universo de las ondas de radio que emiten las estrellas y las nubes de gases ionizados y que nos muestra la radiación de fondo que fortalece la teoría de la Gran Explosión, la segunda, con apoyo de la radiocomunicación y del cómputo electrónico, da inicio a la exploración directa del Sistema Solar. El ser humano llega físicamente a la Luna y envía astronaves automáticas a los planetas, algunas de ellas, como las Voyager, han salido ya del Sistema Solar y con casi 30 años de edad, siguen funcionando… A fines del siglo pasado, surgen los telescopios en órbita terrestre que observan en luz visible, infrarroja, ultravioleta, en rayos X y la instrumentación astronómica que sigue avanzando abandona la fotografía y la sustituye por la captación electrónica basada en los Dispositivos electrónicos de Carga Acoplada (los CCD); con ellos y con los grandes telescopios de ocho y 10 metros de diámetro situados en las altas montañas de nuestro planeta comienza una nueva etapa: el descubrimiento de cientos de planetas que giran en torno a lejanas estrellas de nuestra Vía Láctea. Paralelamente, se diseñan telescopios de más de treinta metros de diámetro, surgen nuevas ciencias como la Astrobiología, cuyo interés no es solamente la posibilidad de vida extraterrestre y su propio origen, sino también el estudio de cómo sobrevivir en los futuros viajes interplanetarios con duración de meses dentro de nuestro Sistema Solar y más tarde en misiones interestelares, con duración tal vez de lustros y hasta de generaciones enteras. ¿Que cuánto nos falta por descubrir…? Estoy seguro, de que hasta ahora, apenas hemos develado una mínima fracción de la inmensidad que nos envuelve, y pienso que solamente en el futuro está la respuesta…http://www.cronica.com.mx consejo_consultivo_de_ciencias@ccc.gob.mx leer mas

El primer Universo era un líquido

Físicos del LHC recrean los primeros microsegundos tras el Big Bang a 10 billones de grados y se llevan algunas sorpresas
J.de Jorge / madrid
Como prometía, la «máquina de Dios» continúa de sorpresa en sorpresa. Los físicos del Gran Acelerador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) de la Organización Europa para la Investigación Nuclear (CERN), han llegado a una insólita conclusión tras realizar un experimento a altos niveles de energía, en el que recrearon los «primeros microsegundos después del Big Bang». Tras acelerar una serie de partículas, el equipo cree que, en esos primeros momentos, el Universo no solo era muy caliente y denso, sino que, y aquí viene la novedad, se comportaba como un líquido. Los científicos, entre los que se encuentran investigadores de la Universidad de Birmingham (Reino Unido), aceleraron y chocaron entre sí núcleos de plomo en las más altas energías posibles en el detector Alice del LHC, el anillo circular situado a cien metros bajo tierra en la frontera entre Suiza y Francia. De esta forma, generaron unas «bolas de fuego» subatómicas muy calientes y densas, recreando los primeros microsegundos después del Big Bang a temperaturas de 10 billones de grados.
En estas altísimas temperaturas, la materia normal se mezcla en una exótica sopa primordial conocida como plasma quark-gluón. Varios modelos de la física teórica predicen que ese plasma se comportaría como un gas a estos altos niveles de energía, pero los primeros resultados de los científicos del LHC los echan por tierra. No es precisamente un gas lo que han descubierto los investigadores. «Estos primeros resultados parecen sugerir que el Universo se comportó como un líquido muy caliente inmediatamente después del Big Bang», afirma David Evans, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Birmingham. Aunque tampoco es la primera vez que se sugiere esta idea, los experimentos anteriores, realizados en EE.UU., habían sido realizados a bajas energías, y se desconocía lo que ocurriría cuando se subiera el pistón. Ahora ya no hay duda.
A por otras dimensiones
Esta conclusión llega siete meses después de que la «máquina de Dios» comenzara a colisionar protones a alta energía. «Estamos aprendiendo más sobre los inicios del Universo», se alegra Evans. Con toda probabilidad, no será, ni mucho menos, el último resultado. Los científicos esperan que en los próximos meses el LHC vuelva a proporcionar nuevos descubrimientos. Los responsables de otro de sus detectores, el Atlas, creen que el próximo año serán capaces de encontrar el evasivo bosón de Higgs, descubrir dimensiones extras y obtener partículas relacionadas con la materia oscura. http://www.abc.es leer mas

Confirman que el Universo es plano

MADRID, 24 Nov. (EUROPA PRESS) -


Un estudio de la Universidad de Provence en Marsella (Francia), que ha empleado la medición de la geometría de pares de galaxias distantes, confirma que el Universo es plano e indican que la energía oscura es probablemente la constante cosmológica de Einstein. Los resultados del trabajo se publican en la revista 'Nature'. La expansión acelerada del Universo parece requerir la existencia de una energía oscura que se opone a la gravedad. En principio, es posible estudiar la expansión cósmica al analizar las distorsiones impuestas sobre las estructuras distantes a través de la geometría del tiempo espacial. En la práctica, sin embargo, los movimientos locales no cosmológicos de los objetos astronómicos han hecho esta prueba difícil de implantar.

Los investigadores, dirigidos por Christian Marinoni y Adelina Buzzi, han superado este problema al aplicar la prueba geométrica a pares de galaxias distantes en órbita. Después de calibrar su método utilizando pares de galaxias cercanas, los autores descubren que la aparente geometría de parejas distantes requiere que el Universo sea plano.

Además, cuando se combinaron los datos con observaciones de agrupamientos de galaxias a gran escala, los datos identifican la constante cosmológica de Einstein, equivalente a una energía del vacío propuesta, como la probable explicación para la energía oscura.

La nueva técnica ya proporciona una estimación más precisa para la amplitud de la constante cosmológica y podría proporcionar incluso estimaciones más ajustadas sobre el modelo cosmológico sobre datos de estudios de corrimiento al rojo del Universo profundo.http://www.europapress.es leer mas

El Universo según Anita

Collage realizado por Anita* del sistema solar, donde se aprecia el sol y varios planetas.






*Anita tiene nueve años y es asidua concurrente a nuestras charlas y noches de observación

Teorías sobre el futuro del Universo

El destino del Universo viene dado por la densidad del Universo. La preponderancia de las pruebas hasta la fecha, basadas en las medidas de la tasa de expansión y de la densidad, favorecen la teoría de que el Universo no se colapsará:

Big Freeze o Heat Death:
El Big Freeze es un escenario bajo el que la expansión continúa indefinidamente en un Universo que es demasiado frío para tener vida. Podría ocurrir bajo una geometría plana o hiperbólica, porque tales geometrías son una condición necesaria para un Universo que se expande por siempre. Un escenario relacionado es la Muerte Caliente, que dice que el Universo irá hacia un estado de máxima entropía en el que cada cosa se distribuye uniformemente y no hay gradientes, que son necesarios para mantener el tratamiento de la información, una forma de vida. El escenario de Muerte Caliente es compatible con cualquiera de los tres modelos espaciales, pero necesita que el Universo llegue a una eventual temperatura mínima.

Big Rip:
En un Universo abierto, la relatividad general predice que el Universo tendrá una existencia indefinida, pero con un estado donde la vida que se conoce no puede existir. Bajo este escenario, la energía oscura causa que la tasa de expansión del Universo se acelere. Llevándolo al extremo, una aceleración de la expansión eterna significa que toda la materia del Universo, empezando por las galaxias y eventualmente todas las formas de vida, no importa cuanto de pequeñas sean, se disgregarán en partículas elementales desligadas. El estado final del Universo es una singularidad, ya que la tasa de expansión es infinita.

Big Crunch:
La teoría del Big Crunch es un punto de vista simétrico del destino final del Universo. Justo con el Big Bang empezó una expansión cosmológica, esta teoría postula que la densidad media del Universo es suficiente para parar su expansión y empezar la contracción. De ser así, se vería cómo las estrellas tienden a ultravioleta, por efecto Doppler. El resultado final es desconocido; una simple extrapolación sería que toda la materia y el espacio-tiempo en el Universo se colapsaría en una singularidad espaciotemporal adimensional, pero a estas escalas se desconocen los efectos cuánticos necesarios para ser considerados (Véase Gravedad cuántica).
Este escenario permite que el Big Bang esté precedido inmediatamente por el Big Crunch de un Universo precedente. Si esto ocurre repetidamente, se tiene un universo oscilante.

Multiverso:
Los multiversos (o Universos paralelos) es un escenario en el que aunque el Universo puede ser de duración finita, es un Universo entre muchos. Además, la física de los multiversos podría permitirles existir indefinidamente. En particular, otros Universos podrían ser objeto de leyes físicas diferentes de las que se aplican en el Universo conocido.

Falso vacío:
Si el vacío no es el estado de energía más bajo (un falso vacío), se podría colapsar en un estado de energía menor. Esto es llamado evento de metaestabilidad del vacío. Esto fundamentalmente alteraría el Universo, las constantes físicas podían tener valores diferentes, severamente afectando a los fundamentos de la materia.

Niveles indefinidos:
El modelo cosmológico multi-nivel postula la existencia de niveles indefinidos del Universo. Mientras la existencia de nuestro nivel del Universo es finita, hay un número indefinido de niveles del Universo cada uno con su principio y su fin, pero el completo tiene una existencia infinita.
https://www.educarm.e

¿Y si el 74% del universo no existe?

Investigadores de EEUU proponen una teoría que descarta la existencia de energía oscura, considerada hasta ahora el ingrediente principal del cosmos

Dos matemáticos de EEUU sirven hoy una ración de angustia existencial. Según sugieren, es posible que el ingrediente principal del universo, la energía oscura, no exista. De ser cierto, la historia de este condimento cósmico habrá sido efímera. En la década de 1990, los científicos pensaban que la expansión del universo posterior al gran estallido del Big Bang se estaba desacelerando, como consecuencia de la fuerza de la gravedad. En teoría, toda la materia repartida por el cosmos tiraba de los frentes de expansión hacia adentro, al igual que el planeta atrajo a la manzana de Newton. Sólo había un pequeño contratiempo: nadie lo había comprobado.

Un equipo de astrónomos se puso a ello mediante la observación de las supernovas más alejadas de la Tierra y detectó un fenómeno que iba en contra del sentido común. El universo se expandía, sí, pero a una velocidad cada vez mayor. Algo tiraba del cosmos hacia el exterior. Los científicos teóricos no sabían lo que era esa "cosa", como la califica la Nasa, pero calcularon cuánta había: aproximadamente el 74% del universo era esa cosa. Y le pusieron un nombre: energía oscura.

Otro 22% estaría compuesto por la llamada materia oscura, una sustancia de composición desconocida que no puede ser observada con los medios actuales pero cuya existencia se deduce de sus efectos gravitacionales en las estrellas y galaxias cercanas. Así que toda la materia conocida y visible mediante los instrumentos humanos, los mismos átomos que dan consistencia a este periódico, apenas significarían un ridículo 4% de la receta del universo.

Fuente: Público (es)