Descubren cómo la gravedad formó la estructura del Universo

Descubren cómo la gravedad formó la estructura del Universo

Por: Beatriz Esquivel -

Un nuevo estudio analizó cómo la gravedad es un factor determinante para la formación de la estructura del Universo.

La formación y expansión del Universo es un misterio que la humanidad se ha ocupado de desentrañar a través de la historia con la ayuda de nueva tecnología y herramientas que develan los orígenes de el vasto espacio que nos queda por explorar.

Hasta hace poco se consideraba que la expansión del Universo se daba de forma uniforme, no obstante, nuevos estudios están mostrando que las ideas que tenemos sobre el Universo y su estructura aún pueden cambiar. 

En este contexto se inscribe este nuevo estudio llevado a cabo por el Observatorio Las Campanas en Chile y la Carnegie Institution of Science, que analizó decenas de miles de galaxias con el Telescopio Magallanes Baade para determinar cómo fue que la estructura del Universo se formó. Ellos encontraron que la gravedad fue un motor importante para la formación de la estructura del Universo. estructura del universo Foto: Daniel Kelson

Andrew Benson, de la Carnegie Institution for Science y coautor de “Gravity and the non-linear growth of structure in the Carnegie-Spitzer-IMACS Redshift Survey” —"La gravedad y el crecimiento no lineal de la estructura en la encuesta de corrimiento al rojo de Carnegie-Spitzer-IMACS”, por su traducción literal al español— publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society explicó:

«Nuestra táctica proporciona nuevas e intuitivas ideas sobre cómo la gravedad impulsó el crecimiento de la estructura desde los primeros tiempos del universo. Esta es una prueba directa basada en la observación de uno de los pilares de la cosmología».

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La encuesta de corrimiento al rojo es una técnica utilizada por estos científicos que toma una porción del espacio y analiza todos los objetos celestes en dicha región mediante la espectroscopia. El corrimiento al rojo ocurre cuando la radiación que un objeto emite se desplaza hacia el final del espectro electromagnético, es decir aparenta alejarse de su fuente y es una de las evidencias de la expansión del Universo. 

Entonces, esta encuesta fue diseñada para estudiar la relación entre el crecimiento de galaxias y el medio ambiente circundante durante los últimos 9 mil millones de años, cuando se definieron las apariencias de las galaxias modernas.gravedad

Las primeras galaxias se formaron unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang. A medida que este material se expandió hacia afuera desde la explosión inicial, se enfrió y las partículas se unieron en gas de hidrógeno neutro. Algunos parches eran más densos que otros y, finalmente, su gravedad superó la trayectoria externa del universo y el material colapsó hacia adentro, formando los primeros grupos de estructura en el cosmos.

Las diferencias de densidad que permitieron que se formaran estructuras grandes y pequeñas en algunos lugares y no en otros han sido un tema de fascinación de larga data. Pero hasta ahora, las habilidades de los astrónomos para modelar cómo creció la estructura en el universo en los últimos 13 mil millones de años enfrentaron limitaciones matemáticas.

«Las interacciones gravitacionales que ocurren entre todas las partículas en el universo son demasiado complejas para explicarlas con matemáticas simples», dijo Benson.

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Entonces, los astrónomos usaron aproximaciones matemáticas, lo que comprometió la precisión de sus modelos, o simulaciones de computadora grandes que modelan numéricamente todas las interacciones entre galaxias, pero no todas las interacciones que ocurren entre todas las partículas, lo que se consideró demasiado complicado.

«Un objetivo clave de nuestra encuesta fue contar la masa presente en las estrellas encontradas en una enorme selección de galaxias distantes y luego usar esta información para formular un nuevo enfoque para comprender cómo se formó la estructura en el universo», explicó Daniel Kelson, también coautor del estudio. 

como se formo la estructura del universoEl equipo de investigación demostró por primera vez que el crecimiento individual de las protoestructuras puede calcularse y luego promediarse en todo el espacio. Hacer esto reveló que los grupos más densos crecieron más rápido, y los grupos menos densos crecieron más lentamente.

Luego pudieron trabajar hacia atrás y determinar las distribuciones originales y las tasas de crecimiento de las fluctuaciones de densidad, que eventualmente se convertirían en las estructuras a gran escala que determinaron las distribuciones de galaxias que vemos hoy.

En esencia, su trabajo proporcionó una descripción simple pero precisa de por qué y cómo las fluctuaciones de densidad crecen de la manera en que lo hacen en el universo real, así como en el trabajo basado en computación que sustenta nuestra comprensión de la infancia del universo.

«Y es tan simple, con verdadera elegancia», agregó Kelson.

Con información de Europa Press.

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