Un nuevo método ayuda a medir distancias cosmológicas con mayor precisión
Por: Universidad de Córdoba.
30 de agosto de 2023.
Recreación de oscilaciones acústicas bariónicas. Crédito de la imagen: Zosia Rostomian, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.
Después de un complejo análisis estadístico de alrededor de un millón de galaxias, un equipo de investigadores de varias universidades chinas y de la Universidad de Córdoba pudo publicar los resultados del estudio en la revista Nature Astronomy. Desde hace más de dos años trabajan en el proyecto que permitirá determinar distancias cosmológicas con un nuevo y mayor grado de precisión.
El estudio desarrolló un nuevo método para detectar las llamadas oscilaciones acústicas bariónicas (BAO, por sus siglas en inglés). Estas ondas, cuya existencia se demostró por primera vez en 2005, son uno de los pocos vestigios del Big Bang que aún pueden detectarse en el cosmos. Se propagaron durante los primeros 380.000 años de vida del Universo, expandiéndose como ondas sonoras a través de una materia tan caliente que se comportaba como un fluido, algo similar a lo que ocurre cuando se arroja una piedra a un estanque. Posteriormente, el Universo se expandió y enfrió hasta el punto de que esas ondas quedaron congeladas en el tiempo.
Lo interesante de estas oscilaciones, testigos de casi toda la historia del cosmos, es que se conoce su duración exacta, por lo que actualmente son de gran utilidad para medir distancias cosmológicas en función de la separación entre galaxias. Ser capaz de detectarlos y determinar su tamaño es, por tanto, de suma importancia para mapear correctamente el Universo hasta puntos muy distantes.
El nuevo método: buscar anomalías en la orientación de las galaxias
Este nuevo estudio analizó, mediante métodos estadísticos, una base de datos de aproximadamente un millón de galaxias, prestando especial atención a dos factores muy diferentes: la elipticidad de las galaxias y la densidad que las rodea. En cuanto a sus orientaciones, las galaxias normalmente se extienden hacia donde hay un mayor número de otras galaxias, debido a la atracción de la gravedad, pero hay ciertos lugares en el Universo donde este efecto no es tan intenso. De acuerdo a los investigadores, es en esos puntos, donde las galaxias no apuntan donde deberían, donde las estadísticas nos dicen que se sitúan las Oscilaciones Acústicas Bariónicas, ya que estas ondas actúan también como puntos de atracción de la gravedad.
Mirando lejos, mirando hacia el pasado
La primera aplicación práctica que podría tener este estudio es establecer con mayor precisión dónde se encuentran las galaxias y la separación entre ellas y la Tierra, pero, en cierto modo, también estamos mirando al pasado. Este nuevo enfoque de las oscilaciones acústicas bariónicas, clave para responder algunas de las grandes preguntas sobre el universo, abre nuevas puertas en el mundo de la astronomía. Establecer distancias cosmológicas ofrece, a su vez, nuevas pistas sobre la historia de la expansión del universo y nos ayuda a comprender su composición en términos de materia y energía oscuras, dos de los componentes más esquivos y enigmáticos del cosmos.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-08-method-cosmological-distances-accurately.html