Estudio de lejanas galaxias pone límites a las cuerdas cósmicas

El efecto de las cuerdas cósmicas simuladas sobre la luz de las galaxias distantes. Las cuerdas son las líneas rectas, que hacen que las galaxias individuales (círculos) aparezcan como pares. (Cortesía: Eric Albin).

Físicos de los Estados Unidos y Singapur son los primeros en usar la luz de galaxias distantes para realizar búsquedas sistemáticas de cuerdas cósmicas — estructuras masivas que pueden haberse creado justo tras el Big Bang. Aunque el equipo no ha encontrado pruebas de cuerdas cósmicas en la pequeña región del cuelo que han estudiado, han sido capaces de establecer un límite superior a la masa por unidad de longitud de las cuerdas. El equipo está ahora trabajando para mejorar sus resultados observando mayores zonas del cielo.

Las cuerdas cósmicas son estructuras extremadamente largas y densas que muchos físicos creen que se crearon aproximadamente 10-35 s tras el Big Bang. En esta época el universo se enfrió lo suficiente para que la fuerza electrofuerte comenzase a separarse en las fuerzas electrodébil y fuerte. Este proceso de “ruptura de simetría” marcó una transición de fase en el estado del universo — algo similar al agua líquida que se congela en hielo.

Así como tienen lugar defectos en los cristales cuando el agua se congela, algunos cosmólogos creen que los defectos en el tejido del universo en forma de cuerdas cósmicas surgieron durante esta fase de transición. Estos objetos unidimensionales extremadamente masivos podría perdurar hoy — y estudiarlos podría proporcionar información importante sobre los inicios del universo y cómo las estrellas y galaxias evolucionaron desde la bola de fuego primordial.

Carencia de evidencias

El único problema es que nadie ha logrado encontrar ninguna prueba convincente de la existencia de cuerdas cósmicas. Lo máximo que han logrado hasta el momento los investigadores es colocar un límite superior en la densidad de las cuerdas cósmicas. Por ahora, esto se ha logrado buscando sus efectos en el fondo de microondas cósmico (CMB); buscando ondas gravitatorias creadas cuando una cuerda cósmica restalla como un látigo; y buscando pruebas de lentes gravitatorias, según la cual la luz de galaxias lejanas se curva por el potente campo gravitatorio de una cuerda cósmica, haciendo que una única galaxia parezca un par de galaxias para un observador terrestre.

Ahora, no obstante, un equipo de investigadores de los Estados Unidos y Singapur ha realizado la primera búsqueda sistemática en una sección del cielo tratando de encontrar pruebas de lentes gravitatorias de cuerdas cósmicas. El equipo usó un estudio de aproximadamente 100 minutos de arco cuadrados del cielo — aproximadamente una millonésima del universo — obtenida por el telescopio espacial Hubble.

La investigación contiene aproximadamente 78 000 galaxias, y el equipo usó un algoritmo para bucear entre todas estas imágenes buscando pares cercanos de galaxias que realmente puedan ser una única galaxia vista a través de la lente gravitatoria de una cuerda cósmica (Phys Rev D 77 123509).

Jodi Christiansen y sus colegas de la Universidad Politécnica Estatal de California, la Universidad de California en Berkeley y la Universidad Nacional de Singapur comenzaron catalogando la posición, forma y brillo de las 78 000 galaxias individuales por encima de un cierto umbral de brillo. El equipo buscó entonces el catálogo de “pares” de galaxias de tamaño y brillo similar que se separaban menos de 15 segundos de arco, encontrando aproximadamente 6600 pares que satisfacían estos criterios.

Nivel medio

Las simulaciones por ordenador de cómo una cuerda cósmica curvaría la luz de galaxias lejanas sugiere que los pares galácticos estarían separados por 6 segundos de arco o menos. Como resultado, Christiansen y sus colegas suponen que los pares separados por 7–15 minutos de arco dan una medida del nivel medio de los pares que aparecen por casualidad, más que un resultado de lentes gravitatorias inducido por cuerdas cósmicas.

Aunque el análisis no tuvo éxito en encontrar un exceso significativo de pares que pudiese atribuirse a la presencia de cuerdas cósmicas, el equipo fue capaz de establecer un límite superior a la masa de las cuerdas cósmicas — debe ser menos de aproximadamente el 2% de la masa total del universo. En término de pasa por unidad de longitud para una cuerda cósmica individual, el límite superior es aproximadamente 10-7 en unidades dimensionales.

Esto es mejor que un límite (de aproximadamente 10-6) impuesto por una reciente investigación por el miembro del equipo y ganador del Premio Nobel George Smoot, que buscó fluctuaciones de temperatura en el CMB que podrían estar causadas por las cuerdas cósmicas. Sin embargo, esto no es tan preciso como los límites derivados del análisis del espectro de potencia del CMB y la búsqueda de ondas gravitatorias producidas por las cuerdas cósmicas (aproximadamente 10-8).

No obstante, Christiansen apunta que las búsquedas en el espectro de potencia y ondas gravitatorias dependen de una serie de suposiciones que conciernen a cómo se mueven las cuerdas cósmicas a través del universo, lo cual las hace potencialmente más difíciles de interpretar que los resultados de las lentes gravitatorias.

Un obstáculo del actual estudio es que sólo cubre una pequeña porción del universo. Christiansen dice que el equipo está trabajando ahora para mejorar la precisión de la técnica usando un estudio más reciente del cielo llamado COSMOS, el cual observa una parte del cielo mucho mayor de dos grados cuadrados.


Autor: Hamish Johnston
Fecha Original: 2 de julio de 2008
Enlace Original

Comparte:
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Bitacoras.com
  • Identi.ca
  • LinkedIn
  • Meneame
  • Netvibes
  • Orkut
  • PDF
  • Reddit
  • Tumblr
  • Wikio

Like This Post? Share It

Comments (2)

  1. Estudio de lejanas galaxias pone límites a las cuerdas cósmicas…

    Las cuerdas cósmicas son estructuras extremadamente largas y densas que muchos físicos creen que se crearon aproximadamente 10-35 s tras el Big Bang.Así como tienen lugar defectos en los cristales cuando el agua se congela, algunos cosmólogos creen…

  2. [...] | Ciencia kanija Articulos Relacionados¿Podría el universo estar atado con cuerdas cósmicas?Científicos proponen [...]

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *