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Hallan un modo para verificar si el Universo es más caliente en un extremo que en el otro

El fondo cósmico de microondas, un residuo del Big Bang, parece tener un gradiente por el Universo, una característica que ha intrigado a los cosmólogos durante décadas. Combinación de imágenes de Matthew Savino.

Los científicos han observado durante mucho tiempo un gradiente aparente en el fondo cósmico de microondas pero no han sido capaces de determinar cuánto de ello es real y cuánto es solo nuestra percepción. Ahora un equipo de investigadores parece haber encontrado un camino hacia la respuesta.

Observado desde la Tierra, el Universo parece un poco más caliente en un extremo que en el otro, por lo menos en términos del fondo cósmico de microondas (CMB). Pero la pregunta que mortifica a los cosmólogos es si este desequilibrio del CMB es real o resultado del efecto Doppler. El efecto Doppler es un desplazamiento aparente de la frecuencia de las ondas electromagnéticas debido al movimiento de los cuerpos que viajan con rapidez por el espacio. Ondas como la radiación electromagnética parecen desplazarse en energía, siendo las que se mueven hacia un observador aparentemente de mayor energía (o más calientes) de lo que realmente son. Lo contrario sucede con las ondas que se alejan del observador, que parecen más frías.

Dado que el CMB es radiación residual del Big Bang, los cosmólogos asumen que se dispersó de forma homogénea. La aparición de dos polos en el Universo, uno más caliente que el otro debe, por tanto, ser resultado del efecto Doppler, un efecto del desplazamiento del Sistema Solar por el espacio. Pero “si existe un dipolo intrínseco en el CMB – esto es, que una parte del cielo es realmente más caliente que la parte opuesta- la velocidad que asignamos al Sistema Solar con respecto al CMB sería incorrecta”, explica Siavash Yasini (Universidad de California del Sur). Esto afectaría a cómo miden los científicos las velocidades de objetos lejanos como galaxias y a las teorías de lo que ocurrió momentos después de que el Big Bang pudiera ser perturbado.

La profesora Elena Pierpaoli (Universidad de California del Sur) y Yasini se dieron cuenta, mientras realizaban cálculos para otro estudio diferente, de que el espectro de frecuencias del CMB promediado por todo el cielo será distinto si el dipolo es real y no solo fruto del efecto Doppler. En otras palabras, si el CMB es realmente más caliente en un extremo del Universo que en el otro, la temperatura promedio medida en todo el cielo será ligeramente distinta a si el CMB es realmente uniforme. Este hallazgo permitirá a los cosmólogos que lleven a cabo los próximos estudios del CMB a determinar por primera vez la naturaleza del dipolo, resolviendo el enigma.
observatori.uv.es

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