La mayoría de las personas tienen al menos algunas fotos vergonzosas de su primera infancia, y el universo no es diferente.
Los científicos de la colaboración del telescopio de la cosmología (ACT) de Atacama han reevaluado las ‘imágenes del bebé’ del cosmos, revelando las imágenes más claras de la infancia del universo.
Estas impresionantes imágenes miden la luz que ha viajado durante más de 13 mil millones de años para llegar a la Tierra, mostrando al universo ya que solo eran 380,000 años después del Huge Bang.
Ese es el primer tiempo cósmico accesible para la humanidad y es equivalente a una foto de bebé tomada solo horas después del nacimiento.
Esto le ha dado a los científicos su mejor aspecto hasta el fondo de microondas cósmico (CMB): la radiación sobrante del Huge Bang que llena todo el universo observable.
Lo que parece nubes de luz son en realidad colinas y valles, años luz en el mar hirviendo de hidrógeno y helio que llenó el universo temprano.
Durante millones a far de millones de años, estas regiones más o menos densas fueron reunidas por la gravedad para formar la estructura del universo que vemos hoy.
La profesora Suzanne Staggs, física de la Universidad de Princeton y directora de la Ley, cube: “Estamos viendo los primeros pasos para hacer las primeras estrellas y galaxias”.
Los científicos han revelado las ‘fotos de bebés’ del cosmos, que muestra cómo el universo apareció solo 380,000 años después del Huge Bang. Esta imagen muestra las direcciones de vibración de la radiación producida por helio e hidrógeno por primera vez
A la izquierda hay parte de la nueva imagen de medio cielo del telescopio de Cosmología Atacama. Se han combinado tres longitudes de onda de luz para resaltar la Vía Láctea en púrpura y el fondo de microondas cósmico en gris
Después del Huge Bang, el Cosmos se llenó con una sopa de plasma sobrecalentada.
Durante los primeros cientos de miles de años, ese plasma period tan denso que la luz no podía moverse a través de él, haciendo que el universo sea esencialmente opaco.
Pero después de unos 380,000 años, el universo se había extendido lo suficiente para que la radiación de esos gases calientes comience a extenderse a través del espacio.
Esa radiación todavía es seen como un resplandor extremadamente débil que llena cada parte del universo, que los científicos llaman el fondo de microondas cósmico (CMB).
El CMB es esencialmente el calor fosilizado del universo infantil, lo que permite a los científicos ver el cosmos en su primer momento observable.
Para capturar una imagen de esa señal extraordinariamente débil, los científicos de la Ley usaron un telescopio muy smart para tomar una fotografía del espacio con un tiempo de exposición de cinco años.
En 2013, el telescopio espacial Planck capturó las primeras imágenes de alta resolución del CMB, pero las capturadas por la Ley revelan aún más detalles.
El Dr. Sigurd Naess, investigador de la Universidad de Oslo y autor principal de un artículo relacionado con el proyecto, cube: “La Ley tiene cinco veces la resolución de Planck y una mayor sensibilidad”.
Estas imágenes muestran el fondo de microondas cósmico (CMB), la energía más antigua observable en el universo. Las observaciones de los científicos son aún más detalladas que las capturadas por el telescopio espacial de tablones desde 2013 en adelante (en la foto)
Para registrar la luz extremadamente débil del Huge Bang, los investigadores usaron el telescopio de cosmología Atacama smart en Chile para tomar una imagen del cielo con un tiempo de exposición de cinco años
Estas imágenes no solo muestran las áreas ligeras y oscuras dentro del CMB, sino que también capturan la polarización, la dirección de la oscilación) en el universo temprano.
Esta polarización permite a los investigadores ver realmente los movimientos de los gases de helio e hidrógeno.
El profesor Staggs cube: ‘Antes, teníamos que ver dónde estaban las cosas, y ahora también vemos cómo se están moviendo.
“Al igual que usar las mareas para inferir la presencia de la luna, el movimiento rastreado por la polarización de la luz nos cube cuán fuerte fue la atracción de la gravedad en diferentes partes del espacio”.
Las variaciones sutiles en la densidad y el movimiento son lo que se desarrollaría para determinar la formación de las primeras galaxias y estrellas a medida que las nubes de fuel colapsaron en sí mismas bajo gravedad.
Así como podría aprender más sobre cómo alguien creció mirando sus fotos de bebés, estas imágenes también están ayudando a los científicos a desempaquetar el desarrollo del universo.
El profesor Jo Dunkley, astrofísico de la Universidad de Princeton y líder de análisis de ACT, cube: “Al mirar hacia atrás a ese momento en que las cosas eran mucho más simples, podemos reconstruir la historia de cómo nuestro universo evolucionó al lugar rico y complejo en el que nos encontramos hoy”.
Al estudiar estas imágenes, los investigadores han confirmado que el universo observable extiende casi 50 mil millones de años luz en todas las direcciones que nos rodean.
Este mapa del cielo cosmológico muestra los niveles de radiación en los primeros momentos del universo. Las áreas de naranja muestran energía más intensa y los muestras azules menos intensas, revelando las diferentes áreas de densidad en el cosmos. La porción con zoom muestra un área de cielo 20 veces el ancho de la luna como se ve desde la tierra
El modelo estándar de cosmología sugiere que el universo comenzó a expandirse rápidamente, luego se ralentizó gracias a la atracción gravitacional de la llamada materia oscura, antes de finalmente acelerar nuevamente gracias a la misteriosa fuerza de la energía oscura
Estos hallazgos también muestran que el universo contiene tanta masa como 1.900 ‘Zetta-Suns’, una unidad equivalente a ten^21 Suns, o casi dos billones de veces la masa de nuestro sol.
De esos 1.900 zetta-suns, la materia convencional, que podemos ver y observar, representa solo 100.
La masa restante está compuesta por otros 500 zetta-suns de misteriosa materia oscura y el equivalente a 1.300 zetta-suns de ‘energía oscura’, una forma de energía que llena el vacío cósmico y acelera la expansión del universo.
De la materia convencional en el universo, casi tres cuartos es hidrógeno y alrededor de un cuarto es helio.
Estas nuevas imágenes también han ayudado a los científicos a confirmar la edad del universo.
Como la materia en el universo temprano se derrumbó sobre sí mismo, producía ondas sonoras que se extendieron a través del espacio como ondas en un estanque.
Al medir cuán grandes aparecen esas ondas en la imagen de CMB, los científicos pueden determinar cuán lejos ha viajado la luz para llegar al telescopio y, por lo tanto, cuánto tiempo hace que ocurriera el Huge Bang.
El profesor Mark Devlin, subdirector de ACT y astrónomo de la Universidad de Pensilvania, cube: ‘Un universo más joven habría tenido que expandirse más rápidamente para alcanzar su tamaño precise, y las imágenes que medimos parecen estar llegando a nosotros desde cerca.
Estas últimas medidas del CMB muestran que la expansión del universo se ha acelerado desde el Huge Bang. La falta de una teoría rival que se ajuste a los datos de la Ley sugiere que el modelo estándar precise de cosmología sigue siendo la mejor explicación
“El aparente extensión de las ondas en las imágenes sería mayor en ese caso, de la misma manera que un gobernante mantuvo más cerca de su cara, parece más grande que uno a la longitud del brazo”.
Las nuevas mediciones de la Ley confirman que el universo tiene 13.8 mil millones de años, con una incertidumbre de solo 0.1 por ciento.
Además, estas nuevas imágenes han ayudado a apoyar el modelo cosmológico estándar, nuestra mejor teoría precise sobre la formación del universo, midiendo la velocidad de la expansión del universo.
La imagen de ACT muestra que el universo se expandió de 67 a 68 kilómetros por segundo por megaparsec 380,000 años después del Huge Bang.
Eso coincide con otras observaciones del universo temprano y sugiere que la expansión del universo se ha acelerado con el tiempo debido a la presencia de una fuerza desconocida etiquetada como “energía oscura”.
Al comparar sus hallazgos con otros posibles modelos, los investigadores descubrieron que ninguna otra explicación se ajustaría mejor a los datos que el modelo estándar precise.
El Dr. Colin Hill, profesor asistente de la Universidad de Columbia y autor principal de uno de los nuevos documentos, cube: ‘Queríamos ver si podíamos encontrar un modelo cosmológico que coincida con nuestros datos y también predijera una tasa de expansión más rápida.
‘Hemos utilizado el CMB como detector para nuevas partículas o campos en el universo temprano, explorando el terreno previamente desconocido. Los datos de la Ley no muestran evidencia de tales nuevas señales ‘.
¿Qué es la energía oscura?
La energía oscura es una frase utilizada por los físicos para describir un misterioso ‘algo’ que está causando que sucedan cosas inusuales en el universo.
El universo está lleno de materia y la atractiva fuerza de la gravedad une toda materia.
Luego llegó 1998 y las observaciones del telescopio espacial Hubble de supernovas muy distantes que mostraron que, hace mucho tiempo, el universo en realidad se estaba expandiendo más lentamente de lo que es hoy.
El universo no solo se está expandiendo, sino que se está expandiendo cada vez más rápido a medida que pasa el tiempo ”, dijo la Dra. Kathy Romer, científica de Darkish Power Survey, como se ilustra en este gráfico de la NASA
Entonces, la expansión del universo no se ha desacelerado debido a la gravedad, como pensaban que todos pensaban, se ha acelerado.
Nadie esperaba esto, nadie sabía cómo explicarlo. Pero algo lo estaba causando.
“El universo no solo se está expandiendo, sino que se está expandiendo cada vez más rápido a medida que pasa el tiempo”, dijo la Dra. Kathy Romer, científica de Darkish Power Survey a MailOnline.
“Lo que esperaríamos es que la expansión se volvería cada vez más lenta a medida que pasa el tiempo, porque han pasado casi 14 mil millones de años desde el Huge Bang”.
