"Los universos evolucionan dentro de los agujeros negros", teorías radicales de ESO y Oxford - principal


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La selección natural cosmológica, una idea presentada por primera vez en la década de los 90 para explicar el aparente “ajuste fino” de los parámetros básicos del universo para permitir la existencia de los átomos, galaxias y la vida misma, propone que si los nuevos universos nacen en el interior de agujeros negros, podría tomar forma un ‘multiverso’ de muchos universos posibles por un proceso similar a la selección natural, de modo que las generaciones sucesivas de universos evolucionen para hacerse mejores para formar agujeros negros

Una nueva investigación de la Universidad de Oxford se basa en la hipótesis de la selección natural cosmológica. El equipo del teórico de la evolución Andy Gardner y el físico teórico Joseph Conlon en Oxford encontró que una ecuación básica de la genética evolutiva —llamado teorema de Price— puede capturar el proceso de la selección natural cosmológica y explicar cómo el universo parece diseñado con el propósito de formar agujeros negros, además de explicar que un pez puede parecer “diseñado” para nadar bajo el agua o un pájaro puede parecer “diseñado” para volar.

“Esta idea de la selección natural cosmológica es controvertida, y los físicos han señalado todo tipo de problemas con ella. Pero nosotros estábamos interesados en ver si su lógica básica respecto a la evolución realmente funciona”, dijo el doctor Andy Gardner, del Departamento de Zoología de la Universidad de Oxford, autor principal del artículo.

“Hemos encontrado que una ecuación general de la genética evolutiva, el teorema de Price, nos puede ayudar a modelar la forma en que la selección puede trabajar no sólo a la escala de genes y organismos, sino también a la de algo tan inimaginablemente vasto como los universos múltiples”, dijo el Dr. Gardner. “Nuestro modelo utiliza matemáticas similares a la teoría matemática implicada en la adaptación darwiniana en biología, que explica cómo la dinámica de la selección natural lleva a organismos que parecen diseñados para maximizar su ajuste.

Los investigadores señalan que la evolución de los universos es en muchos aspectos muy diferente de la evolución de los animales. Para empezar, en un multiverso de muchos universos posibles no existe un concepto real de cambio a lo largo del tiempo. Sin embargo, sus modelos de universos en evolución son muy similares a los modelos de la evolución bacteriana, donde las generaciones evolucionan desde la gemación asexual de las células.

Un informe de la investigación, titulado “Selección natural cosmológica y el propósito del universo” (Cosmological natural selection and the purpose of the universe [PDF]), se publica en la revista Complexity.

Anteriormente, en 2009, surgió otra teoría de un conjunto de datos sobre un agujero negro sin hogar: agujeros negros que pueden estar “construyendo” su propia galaxia madre. Este podría ser el eslabón perdido largamente buscado para comprender por qué las masas de los agujeros negros son mayores en las galaxias que contienen más estrellas.

“La cuestión de “El huevo y la gallina” sobre si es primero la galaxia o su agujero negro, es uno de los temas más debatidos hoy en astrofísica”, dice David Elbaz. “Nuestro estudio sugiere que los agujeros negros supermasivos pueden desencadenar la formación de estrellas, y así ‘construir’ sus propias galaxias. Este eslabón también puede explicar por qué las galaxias que albergan agujeros negros más grandes tienen más estrellas “.

Para llegar a una conclusión tan extraordinaria, el equipo de astrónomos realizó exhaustivas observaciones de un objeto peculiar, el cercano cuásar HE0450-2958, que es el único para el cual todavía no se ha detectado una galaxia madre. HE0450-2958 está ubicado a unos 5.000 millones de años luz de distancia.

Hasta entonces, se había especulado que la galaxia madre del cuásar estaba escondida detrás de grandes cantidades de polvo, por lo que los astrónomos utilizaron para las observaciones un instrumento de infrarrojo medio en el VLT, o Telescopio Muy Grande, de ESO. En estas longitudes de onda, las nubes de polvo brillan mucho, y se detectan fácilmente. “Observar a estas longitudes de onda nos permitiría localizar el polvo que podría esconder la galaxia madre”, dice Knud Jahnke, quien dirigió las observaciones realizadas en el VLT. “Sin embargo, no encontramos ninguna. En cambio, descubrimos que una galaxia que parece no relacionada en las cercanías del cuásar está produciendo estrellas a una velocidad frenética “.

Estas observaciones han proporcionado una nueva y sorprendente toma del sistema. Mientras que no se revela ningún rastro de estrellas alrededor del agujero negro, la galaxia que la acompaña es extremadamente rica en muy jóvenes y brillantes estrellas. Está formando estrellas a una velocidad equivalente a unos 350 soles por año, cien veces más que las velocidades de las galaxias típicas en el Universo local.

Las observaciones anteriores habían mostrado que la galaxia que la acompaña está, de hecho, “bajo fuego”: el cuásar está arrojando un chorro de partículas altamente energéticas hacia su acompañante, junto a una corriente de gas que se mueve rápidamente. La inyección de materia y energía hacia la galaxia indica que el mismo cuásar podría estar induciendo la formación de estrellas y creando su propia galaxia madre. En un escenario así, las galaxias habrían evolucionado a partir de nubes de gas impactadas por los energéticos chorros que emergen de los cuásares.

“Los dos objetos habrán de fusionarse en el futuro: el cuásar se está moviendo a una velocidad de sólo unas pocas decenas de miles de km/h con respecto a la galaxia acompañante, y su separación es de sólo 22.000 años luz”, dice Elbaz. “Aunque el cuásar aún está ‘desnudo’, eventualmente estará ‘vestido’ cuando se fusione con su compañera rica en estrellas. A continuación, finalmente residirá dentro de una galaxia madre como todos los demás cuásares “.

Por lo tanto, el equipo ha identificado a los chorros del agujero negro como posibles impulsores de la formación de galaxias, lo cual también puede representar el eslabón perdido largamente buscado para comprender por qué la masa de los agujeros negros es mayor en las galaxias que contienen más estrellas.

“Una extensión natural de nuestro trabajo es buscar objetos similares en otros sistemas”, dice Jahnke.

Nuevos instrumentos y futuros, como el hace poco inaugurado Gran Conjunto Milimétrico/submilimétrico de Atacama, el Telescopio Europeo Extremadamente Grande y el Telescopio Espacial James Webb la NASA/ESA/CSA, podrán buscar objetos así a distancias aún más grandes de nosotros, sondeando la conexión entre agujeros negros y la formación de galaxias en el Universo más distante.

Fuente: The Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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