jueves, 8 de abril de 2010

Nuevo misterioso "flujo oscuro" descubierto en el espacio


Como si los misterios de la materia y energía oscuros no fueran lo bastante desconcertantes, se ha descubierto otro incomprensible puzzle cósmico.

Pedazos de materia en el universo parecen estar moviéndose a muy altas velocidades y en una dirección uniforme que no puede ser explicada por ninguna de las fuerzas gravitacionales conocidas en el universo observable. Los astrónomos están llamando “flujo oscuro” al fenómeno.

Aquello que está tirando de esta materia debe estar fuera del universo observable, concluyen los investigadores.

Cuando los científicos hablan acerca del universo observable, no sólo quieren decir allá donde el ojo ve, ni siquiera de donde el telescopio más poderoso pueda ver. De hecho hay un límite fundamental sobre cuánto del universo podríamos observar, sin importar lo avanzados que estén nuestros instrumentos visuales. Se supone que el universo se formó hace 13.7 billones de años. Así que si la luz empezara a viajar hacia nosotros inmediatamente después del Big Bang, lo más lejos que podría llegar son 13.7 billones de años luz de distancia. Podrían haber partes de universo que están más lejos (no podemos saber cuán grande es el universo), pero no podemos ver más allá de lo que la luz podría viajar a lo largo de la edad total del universo.

Movimientos misteriosos

Los científicos descubrieron el flujo estudiando algunas de las estructuras más grandes del cosmos: racimos gigantes de galaxias. Estos racimos son conglomerados de unas mil galaxias, así como de un gas muy caliente que emite rayos-X. Observando la interacción de los rayos X con el fondo cósmico de microondas (CMB), que es la radiación que queda del Big Bang, los científicos pueden estudiar el movimiento de los racimos.

Los rayos-X esparcen fotones en el CMB, deslizando su temperatura en un efecto conocido como el efecto kinemático Sunyaev-Zel'dovich (SZ). Este efecto no había sido observado antes como resultado de los racimos de galaxias, pero un equipo de investigadores dirigidos por Alexander Kashlinsky, un atrofísico en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Md., lo encontró cuando estudió un enorme catálogo de 700 racimos, alcanzando a una distancia de 6 billones de años-luz, o medio universo. Compararon este catálogo con el mapa del CMB tomado por el satélite “Wilkinson Microwave Anisotropy Probe” (WMAP) de la NASA

Descubrieron que los racimos se estaban moviendo a cerca de 2 millones de millas por hora (3.2 millones de kilómetros por hora) hacia una región en el cielo entre las constelaciones de Centauro y Vela. Este movimiento es distinto a la expansión hacia fuera del universo (que es acelerado por la fuerza llamada energía oscura).

“Encontramos una velocidad muy significativa, y aun más, esta velocidad no disminuye con la distancia hasta donde podemos medir”, dijo Kashlinsky a SPACE.com. “Sencillamente, la materia en el universo observable no puede producir el flujo que medimos”.

Burbuja inflacionaria

Los científicos dedujeron que sea lo que sea lo que conduce los movimientos de los racimos debe encontrarse más allá del universo conocido.

Una teoría llamada inflación afirma que el universo que vemos es sólo una pequeña burbuja de espacio-tiempo que se expandió rapidamente después del Big Bang. Podrían haber otras partes del cosmos más allá de esta burbuja que no podemos ver.

En estas regiones, el espacio-tiempo podría ser muy distinto, y probablemente no contiene estrellas ni galaxias (que sólo se formaron debido al patrón específico de densidad de masa en nuestra burbuja). Podría incluir estructuras masivas y gigantescas mucho más grande que ninguna otra cosa en nuestro propio universo observable. Estas estructuras son lo que los investigadores sospechan que están tirando de los racimos de galaxias, dando lugar al flujo oscuro.

“Las estructuras responsables de este movimiento han sido empujadas tan lejos por la inflación, que apostaría a que estarían a cientos de billones de años luz de distancia, y que no podemos verlas siquiera con los telescopios más profundos porque la luz emitida allá no podría habernos alcanzado en todo el tiempo que tiene el universo”, dijo Kashlinsky en una entrevista telefónica. “Lo más probable es que para crear tal flujo coherente deberían tener algunas estructuras muy extrañas, quizá algún espacio-tiempo doblado. Pero esto es sólo especulación pura.”

Sorprendente hallazgo


A pesar de que la teoría de la inflación predice muchas facetas extrañas del universo distante, no muchos científicos predijeron el flujo oscuro.

“Fue enormemente sorprendente para nosotros y sospecho que para todos los demás”, dijo Kashlinsky. “Para algunos modelos de inflación en particular, esperarías estos tipos de estructura, y hubo algunas sugerencias en la literatura que pienso que no se tomaron en serio hasta ahora”.

El descubrimiento podría ayudar a los científicos a sondear qué le sucedió al universo antes de la inflación, y qué está sucediendo en esos reinos inaccesibles que no podemos ver.

Los investigadores detallarán sus hallazgos en el ejemplar del 20 de octubre del “Astrophysical Journal Letters”.

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