El mapa tridimensional más grande del Universo

Por

Brisa Teresa

El mapa tridimensional más grande del Universo

11 de Aug, 2020

Muchas veces nos hemos preguntado: ¿Qué tan grande es el universo?¿El universo se expande o es estático?. Desde hace muchos años, los astrofísicos y cosmólogos han estado trabajando por modelar la historia de nuestro universo y así responder a estas interrogantes.

En esta ocasión quiero comentarles, sobre uno de los proyectos que busca contribuir a explorar el universo desde los planetas hasta las fronteras del universo observable, se trata del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), a través del Estudio Espectroscópico de Oscilación Baryon extendido ( conocido por sus siglas en Inglés eBOSS).

El equipo de científicos de eBOSS ha presentado resultados que provienen de la colaboración de más de 100 astrofísicos, quienes trabajaron con mediciones detalladas de más de dos millones de galaxias y cuásares que cubren 11 mil millones de años de tiempo cósmico, siendo estos resultados uno de los más importantes en cosmología en la última década, según lo expresa el cosmólogo Kyle Dawson de la Universidad de Utah.

Figura 1. El proyecto eBOSS mapea la distribución de galaxias y quásares desde que el Universo tenía entre 3 y 8 mil millones de años, un momento crítico en el que la energía oscura comenzó a afectar la expansión del Universo. Esta región corresponde a la época en la que el Universo pasaba de la desaceleración debido a los efectos de la gravedad a la época actual de aceleración. Créditos imagen: Dana Berry / SkyWorks Digital Inc. y la colaboración SDSS.

El mapa que se ha obtenido muestra que hace unos seis mil millones de años, la expansión del universo comenzó a acelerarse y lo ha estado haciendo cada vez más rápido debido a un misterioso componente llamado “Energía oscura”.

Figura 2. El mapa SDSS se muestra como un arco iris de colores, ubicado dentro del Universo observable (la esfera exterior, que muestra fluctuaciones en el Fondo de Microondas Cósmico). Crédito de la imagen: Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) y SDSS Collaboration

De acuerdo con la figura 2, nosotros estamos ubicados en el centro de este mapa. El recuadro para cada sección codificada por colores del mapa incluye una imagen de una galaxia o cuásar típico de esa sección, y también la señal del patrón que el equipo de eBOSS mide allí. Cuando miramos a lo lejos, miramos hacia atrás en el tiempo. Entonces, la ubicación de estas señales revela la tasa de expansión del Universo en diferentes momentos de la historia cósmica.

Para poder hacer este mapa tridimensional del universo, el proyecto de eBOSS, cuenta con grupos de científicos de las universidades de todo el mundo que se centraron en diferentes aspectos del análisis. Para crear la parte del mapa que data de hace seis mil millones de años, el equipo utilizó grandes galaxias rojas. Para regiones lejanas, usaron galaxias azules más jóvenes. Finalmente, para mapear el Universo once mil millones de años en el pasado y más, usaron cuásares, que son galaxias brillantes iluminadas por material que cae sobre un agujero negro supermasivo central. Cada una de estas muestras requirió un análisis cuidadoso para eliminar contaminantes y revelar los patrones del Universo.

Las observaciones de eBOSS, proporciona un valor actual de la constante de Hubble, la cual muestra un 10 % más baja que el valor encontrado desde distancias a galaxias cercanas. Con eBOSS, y SDSS en general, aun quedan interrogantes sobre la energía oscura y la falta de coincidencia de la tasa de expansión del Universo local y temprana, como un legado para futuros proyectos.

Figura 3. Esta imagen ilustra el impacto que los mapas eBOSS y SDSS han tenido en nuestra comprensión de la tasa de expansión actual y la curvatura del Universo durante los últimos 20 años de trabajo. La región gris muestra nuestro conocimiento desde hace 10 años. La región azul muestra la mejor medición de corriente, que combina SDSS, eBOSS y otros programas. Créditos imagen: Eva-Maria Mueller (Universidad de Oxford) y SDSS Collaboration.

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