Se sospecha de un defecto cósmico en el tejido del espacio-tiempo

Un enorme punto frío en el universo podría explicarse mediante un defecto cósmico en el tejido del espacio-tiempo creado poco después del Big Bang, dicen los científicos.

La figura muestra una colección aleatoria de texturas tomadas de simulaciones de supercomputadores en alta resolución. El rojo indica un giro positivo en la densidad de carga topológica y el azul un giro negativo. Crédito: V. Travieso y N. Turok/Universidad de Cambridge

De confirmarse en futuros estudios, el hallazgo, detallado en el ejemplar del 25 de octubre de la revista Science, podría proporcionar a los cosmólogos una pista buscada desde hace tiempo de cómo evolucionó el universo en sus inicios.

Pero otros científicos, e incluso miembros del estudio, son escépticos respecto a esta nueva afirmación.

Cubitos de hielo cósmicos

Los científicos creen que poco después del Big Bang, cuando el universo se enfrió y expandió, las partículas exóticas se transformaron en las partículas que hoy conocemos a través de transiciones de fase similares a las transiciones gas-líquido-sólido que la materia experimenta ahora en la Tierra.

Y como las transiciones de fase en la Tierra, los defectos tienen lugar de forma inevitable. Cuando el agua cristaliza en hielo, por ejemplo, aparecen puntos nubosos en el hielo que marca donde las moléculas de agua están desalineadas. Los físicos predicen que defectos similares habrían sucedido durante las transiciones de fase en los inicios del universo, y que los defectos tuvieron lugar de distintas formas.

Esta ilustración muestra cómo las texturas cósmicas llevan a puntos fríos y calientes en la radiación del fondo de microondas cósmico, cuando la radiación de microondas pasa a través de una textura desenrollada recibe un desplazamiento al rojo o al azul. WMAP (arriba) recibe la radiación del fondo de microondas cósmico emitido desde los inicios del universo. En el diagrama, el tiempo corre en dirección vertical y el espacio en la horizontal. La radiación liberada del plasma caliente del inicio del universo (mostrado como la elipse de abajo) viajó a través del espacio hasta nosotros a la velocidad de la luz. Conforme el universo se expande, las texturas de una escala cada vez mayor se forma, colapsan y se desenrollan. Crédito: V. Travieso y N. Turok/NASA

El equipo cree que el punto frío del fondo de microondas cósmico (CMB) – un artefacto de energía del Big Bang que ha sido detectado y cartografiado por el satélite Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson de la NASA (WMAP) — representa el tipo más complejo de defecto cósmico, una estructura 3-D en forma de mancha llamada textura.

Marcos Cruz del Instituto de Física de Cantabria en España y sus colegas analizaron el punto frío del CMB, el cual se expande a lo largo de 1000 millones de años luz, encontrando que tiene propiedades consistentes con una textura.

“El fondo cósmico de microondas es la imagen más antigua que tenemos del universo, y por tanto es una de las herramientas más valiosas para comprender el origen del universo”, dijo Cruz. “Si este punto es una textura, nos permitiría discriminar entre distintas teorías propuestas sobre cómo evolucionó el universo”.

”Poco convincente”

La evolución del universo, con el tiempo corriendo de izquierda a derecha. La luz más antigua es medida por el satélite WMAP. Esta radiación contiene firmas de objetos tales como texturas cósmicas que se encuentran en el camino hacia nosotros. Crédito: Marcos Cruz/NASA

Otros científicos dicen que la exposición del equipo del defecto cósmico es débil. “Sería espectacular, y una nueva respuesta sobre el joven universo, si el punto frío resultase ser una textura en lugar de una fluctuación aleatoria, lo que es tal vez una explicación más probable”, dijo Lyman Page, miembro del equipo WMAP en la Universidad de Princeton quien no estuvo involucrado en el estudio.

Liliya Williams y Lawrence Rudnick, astrónomos de la Universidad de Minnesota, atribuyeron recientemente el punto frío del CMB no a un defecto cósmico, sino a un enorme “agujero” en nuestra galaxia, carente de estrellas, gas, e incluso materia oscura, una misteriosa sustancia que se piensa que impregna todo el universo pero que hasta ahora se ha mantenido esquiva a la detección.

Un “defecto cósmico es una explicación plausible e intrigante. Sin embargo, no creo que se pueda descartar un vacío como la causa del punto frío del CMB”, dijo Williams en una entrevista por correo electrónico. “Sea cual sea la interpretación correcta, está destinada a abrir una ventana a los inicios del universo, pero lo que veremos a través de la ventana aún no está claro”.

El miembro del equipo del estudio Neil Turok de la Universidad de Cambridge admite que la exposición de su equipo no es “totalmente convincente” por el momento. El punto frío podría ser una textura, pero existe un 1 por ciento de probabilidad de que sea una fluctuación aleatoria en el CMB.

“Lo que lo hace tan interesante es que existe un número de chequeos de seguimiento, que ahora pueden realizarse”, dijo Turok. “Por lo que la hipótesis de la textura ahora es realmente muy comprobable”.

Una textura cósmica causaría que la luz que pasara a través de ella se doblase en un punto de cierta forma que debería ser detectable por futuras misiones espaciales, dijo Turok.


Autor: Ker Than
Fecha Original: 25 de octubre de 2007
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