Un extraño par de galaxias a varios miles de millones de años luz de distancia podrían ser evidencia de un hipotético “pliegue” en la estructura del Universo conocido como cuerda cósmica. Según un análisis de las propiedades del par, las dos galaxias pueden no ser objetos distintos, sino una imagen duplicada causada por un efecto de luz. Y la razón por la que la luz se duplica podría deberse a una cicatriz en el espacio entre nosotros y la galaxia, creando una lente gravitacional.
Un artículo que describe esta candidata a cuerda cósmica, dirigido por Margarita Safonova del Instituto Indio de Astrofísica, ha sido aceptado en el Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège y está disponible en el servidor de preimpresión arXiv. Las cuerdas cósmicas son como pequeñas arrugas o grietas unidimensionales a través de los campos del Universo, que se cree que fueron creadas en los albores de los tiempos cuando la realidad se estiró y luego se congeló en su lugar.
Se estima que estos defectos topológicos teóricos no son más anchos que un protón, pueden extenderse por toda la amplitud del Universo y se cree que son increíblemente densos y masivos. La teoría sugiere que es muy posible que sean reales, pero no hemos visto mucha evidencia física de ellos.
Las cuerdas cósmicas no son fáciles de demostrar mediante observación. Esto se debe a que los efectos que tienen en el Universo pueden parecerse mucho a efectos que tienen otras explicaciones. Pero puede haber pequeñas diferencias que apunten más a las cuerdas cósmicas que a esas otras explicaciones.
Safonova y sus colegas han identificado no sólo uno, sino varios, en una cadena cósmica candidata llamada CSc-1, identificada en el fondo cósmico de microondas, la radiación sobrante del nacimiento del Universo. Sin embargo, centraron su artículo en la firma de cuerda cósmica más fuerte, un par de galaxias llamado SDSSJ110429.61+233150.3, o SDSSJ110429 para abreviar.
SDSSJ110429 podría ser simplemente un par de galaxias normales. Otra explicación cuando vemos galaxias muy juntas y con apariencia similar es que son imágenes duplicadas, producidas por una lente gravitacional.
Esto ocurre cuando el espacio-tiempo se curva alrededor de la masa en primer plano, como la curvatura inducida por un peso en un trampolín. La luz que viaja desde un objeto más distante a través de ese espacio-tiempo sigue una trayectoria curva, lo que resulta en distorsiones, ampliaciones y duplicaciones observables.
Por lo general, podemos ver la masa en primer plano que crea el efecto de lente, como una galaxia o un cúmulo de galaxias. Y la luz del objeto de fondo suele estar distorsionada y hay un retraso entre imágenes duplicadas. La ausencia de estas propiedades podría significar que estamos ante dos galaxias, no una sola galaxia con lente. O podría sugerir la presencia de hilos cósmicos.
No parece haber una masa obvia en primer plano frente a SDSSJ110429. La luz tampoco se distorsiona. Pero Safonova y sus colegas de India y Rusia realizaron un análisis detallado de la luz de ambas galaxias. Ambos tenían espectros casi idénticos. Es decir, la luz proveniente de cada galaxia estaba claramente hermanada en la otra.
También tienen más o menos el mismo tamaño, la misma distancia y la misma forma, reflejados como se esperaría ver en una duplicación de una lente gravitacional. Y otros pares de galaxias dentro del campo CSc-1 mostraron propiedades similares.
La mayoría de los modelos de cuerdas cósmicas se basan en cuerdas rectas. Safonova y su equipo calcularon que los pares de galaxias CSc-1 observados podrían duplicarse cambiando la orientación y posiblemente la curvatura de la cuerda.
“Nuestro modelado de datos de observación en CSc-1 muestra que una gran cantidad de pares puede explicarse por la compleja geometría de la cuerda”, escriben los investigadores.
“Considerar un modelo de una cuerda cósmica con la curvatura en el plano de la imagen puede mejorar la búsqueda de candidatos a eventos GL. En particular, el modelado del par de galaxias SDSSJ110429-A,B ha demostrado que el ángulo observado entre los componentes del par puede ser explicado si la cuerda está fuertemente inclinada hacia la línea de visión y, posiblemente, doblada en el plano de la imagen”.
No es una prueba irrefutable. La detección de una cuerda cósmica requerirá pruebas extraordinarias. Pero sí abre una nueva vía para buscar estos objetos esquivos.
La investigación ha sido aceptada en el Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège y está disponible en arXiv.
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