La teoría del Big Bang dice que todo surgió a la vez durante una explosión masiva hace unos 13.800 millones de años. En una fracción de segundo, el universo pasó de ser infinitamente denso y caliente a expandirse rápidamente, con la explosión liberando energía y los componentes básicos que luego se convertirían en estrellas, galaxias y, finalmente, planetas.
Esta es la esencia de la historia del origen del universo, pero los pequeños detalles son turbios y están envueltos en misterio. Pero, ¿y si tuvieras una máquina del tiempo que pudieras usar para hacer retroceder el reloj hasta el momento exacto en que ocurrió el Big Bang? Para algunos científicos, esto no es solo un experimento mental hipotético.
Más de 150 investigadores de docenas de universidades e institutos de investigación líderes en todo el mundo combinaron datos de dos estudios de telescopios principales, el Estudio de Energía Oscura y el Telescopio del Polo Sur, para trazar el mapa más preciso de la distribución de toda la materia conocida en el universo hasta la fecha. Al tener una mejor idea de cómo se distribuye actualmente la materia en todo el universo, los científicos pueden llegar a una mejor comprensión de las fuerzas que dieron forma a la evolución del universo. Un día, estos esfuerzos podrían usarse para modelar la expansión del universo a la inversa, todo el camino de regreso a su punto de origen.
Si bien la mayoría de los resultados se alinean con la mejor teoría actual del universo, hay signos de una grieta en el modelo estándar existente del universo. El universo actual parece tener un poco menos de fluctuaciones de las que predice nuestro modelo, y es menos “grumoso” (agrupado en ciertas áreas) de lo esperado. Si otros estudios confirman estos hallazgos, puede significar que falta algo en estos modelos.
Dónde estamos ahora y dónde empezó todo
El Dark Energy Survey (DES) es un esfuerzo de colaboración internacional para mapear cientos de millones de galaxias, detectar miles de supernovas y encontrar patrones de estructura cósmica que revelarán la naturaleza de la misteriosa energía oscura que está acelerando la expansión del universo. El estudio vio la luz por primera vez en 2012, después de una década de planificación, y completó las observaciones en 2019 utilizando una cámara de 570 megapíxeles recién construida instalada en el telescopio Blanco de cuatro metros en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en los Andes chilenos. Anteriormente, este estudio arrojó un mapa tridimensional extraordinario de más de 300 millones de galaxias y catalogó miles de supernovas, las explosiones más poderosas del universo, que ocurren cuando muere una estrella masiva.
Mientras tanto, el Telescopio del Polo Sur (SPT) es un observatorio submilimétrico en la Antártida que realiza mediciones del fondo cósmico de microondas (CMB), el débil flujo de luz que impregna el universo y sirve como evidencia directa del Big Bang. El SPT está ubicado en la Estación del Polo Sur Amundsen-Scott en la Antártida, a una altura de 2.800 metros. Esta ubicación alta y seca lejos de las ciudades proporciona un cielo despejado, además de la noche de invierno antártico que dura meses. Esta encuesta también está involucrada en la medición de la expansión del universo. Al combinar dos métodos muy diferentes para estudiar el cielo, los científicos intentaron mejorar la precisión de sus resultados tanto como fuera posible.
“Funciona como una verificación cruzada, por lo que se convierte en una medida mucho más sólida que si solo usara uno u otro”, dijo el astrofísico de la Universidad de Chicago Chihway Chang, uno de los autores principales de los estudios.
En este caso, el análisis se centró en un fenómeno conocido como lente gravitacional, en el que la luz que pasa cerca de objetos con una fuerte gravedad, como las galaxias, se desvía ligeramente. Este método les permitió capturar tanto la materia regular como la materia oscura, ya que ambas ejercen la gravedad. Al analizar los dos conjuntos de datos, los científicos pudieron inferir dónde terminó toda la materia del universo, proporcionando una medición más precisa que los análisis anteriores. En general, las lecturas encajan casi perfectamente con lo que predicen nuestros mejores modelos del universo, excepto por un par de anomalías que apuntan a algunas fallas en las teorías de los científicos.
“Parece que hay un poco menos de fluctuaciones en el universo actual, de lo que predeciríamos asumiendo nuestro modelo cosmológico estándar anclado al universo primitivo”, dijo el coautor del análisis y astrofísico de la Universidad de Hawái, Eric Baxter.
Sin embargo, los autores añaden que la significación estadística de sus resultados no es exactamente ‘férrea’, lo que significa que puede haber algunas fallas en sus métodos y no en el propio modelo estándar. Pero si otros grupos de investigación llegan a resultados similares de forma independiente, eso podría justificar volver al legendario tablero de dibujo para repensar cómo vemos la evolución del universo.
“Creo que este ejercicio mostró tanto los desafíos como los beneficios de hacer este tipo de análisis”, dijo Chang. “Hay muchas cosas nuevas que puedes hacer cuando combinas estos diferentes ángulos de mirar el universo”.
Los hallazgos aparecieron en la revista Physical Review D.
Fuente: ZME Science.
