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El espacio vacío explica misterio "Cold Spot?"


Más vacío lugar en el espacio podría explicar Misteriosa "Cold Spot" en el Universo


Esfuerzos para explicar un punto frío extraño en el cosmos han llevado al descubrimiento de algo aún más extraño: una vasta área con muy poca materia

Por Istvan Szapudi el 1 de agosto el año 2016

Crédito: María Corte Maidagan

EN BREVE

El fondo cósmico de microondas (CMB), la antigua luz que impregna el universo, muestra un extraño "punto frío", donde sus fotones son significativamente más frío que el promedio.

Una posible explicación es un supervacío-una vasta región gigante teorizado del espacio relativamente vacío en la misma región del cielo como el punto frío. La luz que viaja a través de un supervacío tendería a perder energía (convertido más frío) a causa de lo que se llama el (SIA) integrada efecto Sachs-Wolfe producido por la expansión acelerada del universo.

Los astrónomos descubrieron recientemente un supervacío se extiende 1,8 mil millones de años luz de diámetro alineado con el punto frío. Son necesarios más datos para determinar a ciencia cierta si es el responsable de la zona fría del CMB.

Para vislumbrar la luz más antigua del universo, sólo tiene que sintonizar un televisor viejo entre canales: las pequeñas partículas que bailan en la pantalla el resultado de la antena siendo bombardeados sin descanso por los fotones que fueron emitidas poco después del Big Bang, hace unos 13.8 millones de años. Estos fotones volar a través del espacio de manera uniforme en todas las direcciones, con una temperatura media de 2,7 grados Kelvin (° 455 grados Fahrenheit), componiendo una nube de radiación llamado el fondo cósmico de microondas (CMB). Debido a que estos fotones son tan viejo, el mapa de dos dimensiones familiar del CMB a menudo se llama una "imagen del bebé" del universo,

proporcionando una ventana de nuevo en las condiciones primordiales que crearon el cosmos que nos rodean hoy en día.

Nuestra imagen del bebé, sin embargo, tiene algunas imperfecciones. Los físicos como yo los llaman anomalías debido a que no pueden explicarse totalmente por nuestras teorías cosmológicas estándar. La mayor de estas anomalías, que se encuentra en primer lugar en el mapa de la NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) de la CMB en 2004, es el "punto frío", un área del cielo que cubre cerca de 20 veces el ancho de la luna llena, donde el antiguo fotones son inusualmente frío. El punto frío no es diferente a una marca de belleza en nuestra imagen del bebé: para algunos, es un lunar feo que rompe la majestuosa simetría del CMB; para otros, que mejora las características del universo y se suma a la emoción. Yo estoy en el campo de este último: Siempre he estado fascinado con esta anomalía CMB y lo que podría dar cuenta de ello.

Rompecabezas que ha estimulado mucho debate entre los científicos. Una explicación podría ser que surgió por pura casualidad, sin una causa específica. Pero las probabilidades de azar son la causa son bajos: aproximadamente uno de cada 200. Otras posibilidades van desde lo mundano a las fantásticas-de problemas con los instrumentos que analizan el cosmos a la sugerencia de que la región fría es un portal a otro universo o dimensiones ocultas .

En 2007, extrapolando a partir de algunas de las características conocidas del cosmos, yo y otros astrofísicos golpeó en la idea de que sólo un lugar tan frío podría esperarse para formar si el cosmos contenían una-a supervacío vasta extensión de espacio relativamente carente de materia y galaxias -en la misma región del cielo. Este vacío sería el lugar más vacío en el espacio, una tierra rara gigantesca medio de un entorno relativamente densas. La teoría tuvo enormes consecuencias. Si tal vacío existe realmente y hacer que el punto frío en la forma en que imaginamos, la inmensa región vacía podría, por razones complejas, también proporcionar la prueba de la energía oscura, el culpable detrás de la teoría de la expansión acelerada del universo. Hoy mis colegas y yo en la Universidad de Hawai han confirmado el vacío, y estamos encontrando pistas tentadoras que de hecho podría explicar el punto frío.

CRUZANDO través de un vacío

Los científicos llegaron a la idea de que pudiera existir una supervacío y dar lugar a la mancha fría en la contemplación de la forma en que pensamos que la luz interactúa con huecos más pequeños. El supervacío postulado sería extremo, pero las medianas huecos-áreas regulares que contienen relativamente pocas galaxias son comunes en el universo. También lo son sus opuestos, clusters, que son grandes conglomerados de hasta miles de galaxias. Los cosmólogos piensan que las semillas de los vacíos y cúmulos surgieron en el universo muy temprano, cuando los procesos mecánico-cuánticas aleatorias causadas asunto a ser ligeramente menos densa en algunas partes del espacio y un poco más densa en otros. La mayor masa en las regiones overdense ejercía una fuerte atracción gravitatoria que atrajo a más materia a lo largo del tiempo, separándola de los lugares underdense. El primero con el tiempo se convirtió en racimos, y el último se convirtió vacíos.

Debido a que los huecos tienen poca materia, actúan como colinas en cualquier objeto que pase a través de ellos [ver gráfico más abajo]. Como una partícula se mueve en el vacío, lejos de la atracción gravitacional más fuerte de las zonas circundantes de mayor densidad, se ralentiza como una bola rodando por una colina; una vez que empieza a salir del vacío hacia las áreas densas, se acelera como si rodando por la colina. fotones del CMB se comportan de manera similar, aunque no cambian la velocidad (la velocidad de la luz es siempre constante). En su lugar, el cambio en la energía, que es directamente proporcional a su temperatura. Como un fotón entra en un vacío, asciende por la montaña y pierde energía, es decir, que se enfríe. Rodando por la colina en el otro lado, el fotón recupera su energía. Por lo tanto, llegaría en el otro lado con la misma temperatura que comenzó con-si el universo no se expande a un ritmo acelerado.

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