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Investigadores definen los contornos de un gigantesco conjunto de galaxias al que pertenece la nuestra, la Vía Láctea

Un equipo internacional de astrónomos dirigido por R. Brent Tully, de la Universidad de Hawái en Manoa, ha establecido los contornos del inmenso supercúmulo de galaxias que contiene a la nuestra

Las galaxias no están distribuidas al azar en todo el Universo, sino que forman parte de una especie de juego cósmico de muñecas rusas. Se encuentran en grupos, como el nuestro, el Grupo Local, que contiene docenas de galaxias, unas veinte, y en cúmulos masivos, donde hay cientos de galaxias, todas interconectadas en una red de filamentos en el que las galaxias se ensartan como perlas. Cuando estos filamentos se entrecruzan, aparecen estructuras colosales, llamadas «supercúmulos». Estas estructuras están interconectadas, pero sus límites no siempre están bien definidos.

Ahora, un equipo internacional de astrónomos dirigido por R. Brent Tully, de la Universidad de Hawái en Manoa, ha establecido los contornos del inmenso supercúmulo de galaxias que contienen a la nuestra, la Vía Láctea. Han nombrado al supercúmulo «Laniakea», que significa «cielo inmenso» en hawaiano, en honor a los navegantes polinesios que utilizaban sus conocimientos sobre el cielo para viajar a través de la inmensidad del Océano Pacífico. La investigación aparece publicada en la revista Nature, que le ha dedicado su portada.

«Por fin se han establecido los contornos que definen el supercúmulo que podemos llamar hogar», dice Brent Tully. «Esto no es diferente de descubrir por primera vez que tu ciudad natal es en realidad parte de un país mucho más grande que limita con otras naciones».

Los investigadores han propuesto una nueva manera de evaluar estas estructuras a gran escala mediante el examen de su impacto sobre los movimientos de las galaxias. Una galaxia entre dos de estas estructuras queda atrapada en un tira y afloja gravitacional en el que el equilibrio de las fuerzas de las estructuras a gran escala que la rodean determina su movimiento. Mediante la cartografía de las velocidades de las galaxias a lo largo de nuestro universo local, para lo que se utilizó el Green Bank Telescope (Virginia occidental, EE.UU.) y otros radiotelescopios , el equipo fue capaz de definir la región del espacio donde domina cada supercúmulo.

 

 

Nuestro barrio, en las afueras

¿Y dónde estamos nosotros? La Vía Láctea reside en las afueras de uno de estos supercúmulos, cuya medida han mapeado cuidadosamente por primera vez los investigadores utilizando estas nuevas técnicas. Este supercúmulo «Laniakea» tiene 500 millones de años luz de diámetro y contiene la masa de cien mil millones de millones de soles en 100.000 galaxias.

Este estudio aclara el papel de la Gran Atractor, un problema que ha mantenido ocupados a los astrónomos desde hace 30 años, una gigantesca atracción gravitatoria capaz de mover hacia sí mismo miles de galaxias como si fueran planetas alrededor del Sol. Dentro del volumen del «Laniakea», los movimientos se dirigen hacia el interior, de la misma forma que las corrientes de agua siguen trayectorias descendentes hacia un valle. La región del Gran Atractor es un gran valle gravitacional de fondo plano con una esfera de atracción que se extiende a través de todo el supercúmulo.

Fuente: ABC y otros sitios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Los físicos de Planck y BICEP se aliarán para confirmar o desmentir los primeros ecos del Big Bang

Se confirman los rumores: los científicos de la misión europea Planck van a trabajar conjuntamente con los de BICEP2 para dilucidar si las señales captadas por este radiotelescopio terrestre son realmente ondas gravitacionales procedentes de los primeros ecos del Big Bang o, por el contrario, proceden del polvo galáctico. Según ha declarado en ICHEP Enrique Martínez, investigador de Planck, “en menos de un mes” su equipo publicará un artículo que aclarará el origen de la señal

En el mundo de la física de altas energías también hay cotilleos. Estos días, una de las preguntas que más se escuchan por los pasillos de la 37ª Conferencia Internacional de Física de Altas Energías que se celebra en Valencia es: “¿Se sabe algo de lo del BICEP?”.

La expectación creció cuando el padre de la teoría de la inflación cósmica, Alan Guth contó ante un auditorio de mil personas los últimos rumores del sector: en pocas semanas, se podría saber si su teoría queda confirmada por pruebas experimentales o si, por el contrario, la gran ilusión de los físicos se queda en simple polvo galáctico. Hoy los representantes del radiotelescopio BICEP creadores del revuelo, y del único instrumento que podrá juzgarlo, la misión Planck, han despejado algunas dudas. Aunque no las principales.

Los datos de la misión Planck de la ESA servirán para comprobar la validez de las medidas de BICEP2

“En menos de un mes esperamos aclarar qué proporción de la señal puede deberse al polvo de la galaxia”, dice Martínez, de Planck

“Tendremos una primera respuesta en menos de un mes. Publicaremos un artículo en la revista Astronomy and Astrophysics el que esperamos aclarar qué proporción de la señal puede ser debida al polvo polarizado de la galaxia, y qué parte corresponde a verdaderos efectos cósmicos”, ha confirmado el físico Enrique Martínez González, de Planck, a los periodistas. “Ahora mismo, esta es nuestra prioridad: confirmar o desmentir la detección de ondas gravitacionales. Es el tema más importante de la cosmología actual”.

Martínez, del Instituto de Física de Cantabria, forma parte del equipo de la misión Planck. Desde una distancia de 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, este satélite de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha recogido un mapa completo del fondo cósmico de microondas (CMB), el eco primitivo del Big Bang. Gracias a sus datos de polarización de la esfera celeste, Planck será el único instrumento capaz de dilucidar si  las medidas del radiotelescopio terrestre BICEP2, situado en la Antártida, son la panacea que anunciaron sus responsables en el mes de marzo.

Los científicos de BICEP2, en su mayoría norteamericanos, revolucionaron a los cosmólogos al declarar a bombo y platillo que habían visto la huella de las ondas gravitatorias primigenias en los ecos del Big Bang; en sus propias palabras, “el humo del arma que dio el pistoletazo de salida al universo”. Posteriores análisis de sus datos han puesto en duda estas conclusiones.

De la euforia inicial, los físicos de BICEP pasaron a reconocer la posibilidad de que no hubieran descartado bien el polvo de nuestra galaxia en las observaciones. Para colmo, podrían haber malinterpretado un mapa preliminar del universo captado por el satélite Planck, tomado de la diapositiva de una presentación, y que sirvió de referencia para el equipo de BICEP.

Todos coinciden en que fue un anuncio precipitado

Ahora, todos sus colegas de profesión parecen estar de acuerdo en que se precipitaron. Incluso ellos mismos. “No creo que en el futuro volvamos a hacer un anuncio de esta manera”, ha declarado a Sinc Roger O’Brient, científico posdoctoral de la NASA implicado en el experimento BICEP, que ha acudido a la cita en Valencia para dar cuenta de su proyecto a la comunidad de físicos.

“No creo que en el futuro volvamos a hacer un anuncio científico de esta manera”, reconoce a Sinc Roger O’Brient, del experimento BICEP2

Más allá de críticas y lamentos, el problema ahora consiste en saber qué hay de cierto en aquellos resultados, que ya han sido revisados y en junio se publicaron en Physical Review Letters. “Tenemos que confirmar si esa señal es de origen cósmico o galáctico porque la opinión pública quiere saber si hay o no hay ondas gravitacionales”, asegura Martínez.

Para ello, “lo que puede aportar más riqueza es la puesta en común de ambos equipos”, declara Martínez, quien confirma otro de los rumores que adelantó Guth: “Los científicos de Planck y BICEP estamos en conversaciones para hacer un análisis conjunto que dé una respuesta lo más precisa posible a todas las preguntas”, reconoce el español.

Algo que también corrobora O’Brient: “Sí, vamos a colaborar para combinar nuestros resultados. Los dos equipos estamos entusiasmados con ello”.  

Solo Planck puede dar respuestas rotundas

A pesar de este entusiasmo, lo que no tienen claro es en qué fecha esperan dar a conocer los resultados conjuntos. Según los vaticinios que ayer hizo Alan Guth, Planck revelará los datos finales de su misión, incluidos los de polarización del cosmos, en octubre o noviembre; y después, a final de año, se publicará el trabajo colaborativo de los dos grupos.

Pero, según O’Brient, “las previsiones de Guth son demasiado optimistas, El equipo de Planck está muy ocupado trabajando con sus datos y estas cosas llevan su tiempo; yo espero que sea cuestión de unos meses”.

Aunque ambos instrumentos, BICEP y Planck, recogen señales del universo, sus modos de operación difieren. “El telescopio BICEP, que observa el cielo desde la tierra, es muy sensible en una ventana de frecuencias de 150 GHz. Puede decir ‘aquí hay señal’, pero no a qué se debe”, explica Martínez. “Planck barre un rango de frecuencias de 30 a 900 GHz. Es menos sensible, pero más robusto y sí puede confirmar si la señal es o no es de origen cósmico”.

Además, “Planck mira el cielo completo, con 40.000 grados cuadrados, frente a los 400 que cubre BICEP”, añade.

Detrás de esta historia de anuncios y desmentidos, subyace una cuestión peliaguda: ¿Por qué los miembros del equipo americano echaron las campanas al vuelo tan pronto y con un tono tan triunfalista? Y sobre todo, ¿por qué llamaron a la prensa antes de que sus conclusiones hubieran pasado por el tamiz de la comunidad científica?

“BICEP puede decir ‘aquí hay señal’, pero no a qué se debe, mientras que Planck sí puede confirmar el origen cósmico”, explica Martínez

“El proceso de escrutinio necesario para aceptar resultados científicos es muy lento, por eso creo que es bueno que la prensa conozca los resultados al mismo tiempo que la comunidad científica –declara a Sinc Alan Guth–. Pero probablemente los responsables de BICEP deberían haber sido más cautelosos y críticos consigo mismos a la hora de presentarlos”. Una opinión que comparte Rolf-Dieter Heuer, director del CERN: “Nosotros anunciamos el bosón de Higgs a la prensa a la vez que a la comunidad científica, pero había una diferencia respecto al caso BICEP: teníamos dos experimentos independientes, ATLAS y CMS, que daban los mismos resultados”.

¿Nobel para Linde y Guth?

No solo eso. Incluso la Universidad de Stanford lanzó un emotivo vídeo en YouTube que pronto se hizo viral. En él, Chao-Lin Kuo, joven investigador de BICEP, se presentaba en la puerta de la casa de Andrei Linde, el físico de 66 años que en 1982 dio la forma moderna a la teoría de la inflación cósmica. Kuo le anunciaba su gran hallazgo, Linde y su esposa se emocionaban y los tres acababan brindando con champán. "Espero que no sea un engaño. Siempre he vivido con esta sensación. ¿Y si me estoy engañando? ¿Y si creo en esto solo porque es bello?".;

Lo que ahora muchos se preguntan es qué hará Kuo si finalmente la señal del telescopio es un engaño, como temía Linde. ¿Irá de nuevo a su casa para decírselo? “No, no creo que debamos ir a molestar a Andrei otra vez”, responde Roger O’Brient.

 

 

Por ahora, habrá que esperar a final de año para tener cierto grado de certeza. Mientras tanto, por los pasillos del ICHEP2014 corre otro rumor: si se confirma la gran evidencia sobre la inflación cósmica, ¿les darán el Nobel a Linde y a Guth?

Fuente: Sinc. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Buscan al inflatón, un primo del bosón de Higgs que explicaría el origen del universo

Hoy en Valencia el padre de la inflación cósmica, Alan Guth, ha reivindicado la validez de su teoría, ya sean válidas o erróneas las medidas tomadas desde el Polo Sur por el telescopio BICEP2. Además de él, un millar de físicos hablan en la capital levantina de un mundo compuesto de infinitos universos paralelos, superaceleradores del futuro y materia oscura. Allí se celebra la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías

Hace dos años, el mundo entero se emocionaba con las palabras de un alemán de barba blanca ante cientos de físicos en Ginebra: “Creo que lo tenemos”. Rolf-Dieter Heuer, director del CERN, anunciaba así el 4 de julio de 2012 el hallazgo del bosón de Higgs, o al menos, de una partícula que podría encajar con su retrato robot.

Esta mañana, en Valencia, otro físico de pelo cano ha removido en sus asientos a centenares de colegas de profesión que lo escuchaban: “Creo que un mundo de infinitos universos, con infinitos ‘Big Bangs’, es la mejor explicación que tenemos para la realidad que observamos”. Con total aplomo, Alan Guth, el padre de la inflación cósmica, ha defendido el modelo de los multiversos en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (ICHEP2014) que por primera vez se celebra en España en su 37ª edición.

El físico de Nueva Jersey ha comenzado su conferencia recordando al belga François Englert, codescubridor del mecanismo de Higgs, que no ha podido asistir al congreso por culpa de una torcedura de tobillo que lo mantiene postrado en la cama a sus 82 años.

La teoría del Big Bang no dice nada sobre el ‘bang’: qué explotó, por qué explotó y qué pasó en esos primeros instantes, explica Guth

Lo cierto es que las ideas sobre universos infinitos no son nuevas para los físicos que se dedican a diseñar modelos teóricos con los que explicar cómo es el universo, cuál es su origen y, sobre todo, tratar de recoger la multitud de cabos sueltos que aún les quedan por atar. Sin ir más lejos, Guth ha recordado que el astrónomo Martin Rees, expresidente de la Royal Society, dice tener tanta confianza en los multiversos como para apostar la vida de su perro; Andrei Linde, de la universidad de Stanford, como para jugarse su propia vida; y el Nobel Steven Weinberg como para apostar a la vez la vida de Linde y la del perro de Rees.

Física de altas energías con ironía fina

Con este humor socarrón, y sin dejar de exhibir una media sonrisa inquietante, Guth ha defendido su obra maestra: la teoría de la inflación cósmica, a pesar del jarro de agua fría que ha recibido en las últimas semanas. Las pruebas recogidas por el telescopio BICEP2 en el Polo Sur, que confirmarían para siempre las ideas de Guth, podrían ser falsas.

Al físico estadounidense le gusta explicar que, a pesar de que vivamos ya habituados a la idea del Big Bang, en realidad esta explicación sobre el origen del universo no dice nada sobre qué explotó, por qué explotó y qué pasó en los primeros instantes después de ese famoso ‘bang’. Fue él quien en 1981 propuso una teoría que sí daba respuesta a estas cuestiones y, además, resuelve de manera elegante varios problemas teóricos que por entonces torturaban a los físicos. Desde entonces, su modelo ha sido ampliado, aunque nunca corroborado experimentalmente al 100%.

El modelo de la inflación cósmica de Alan Guth podría ser confirmado por los datos de BICEP2, si es que estos son correctos

Su modelo, el de la inflación cósmica, explica que hace 13.800 millones de años, un pedazo de materia minúscula, 100.000 millones de veces más pequeña que un protón, comenzó a expandirse a un ritmo endiablado por efecto de una fuerza gravitatoria repulsiva y en cuestión de 10-32 segundos, esa expansión ultrarrápida lo convirtió en algo del tamaño de una canica.

Guth llevaba tiempo sin captar la atención mediática hasta que en marzo de 2014, el equipo de físicos experimentales que trabajan con el radiotelescopio BICEP2 en el Polo Sur aseguró haber observado unos ‘remolinos’ que, de ser ciertos, representarían las evidencias definitivas de los inicios del Big Bang y, por tanto, la confirmación de la inflación cósmica; pero, para desgracia de muchos físicos deseosos de ver confirmadas sus ilusiones, es probable que lo que midieron sea fruto de polvo polarizado más que de efectos primordiales.

Demasiado pronto para ser triunfalistas

“Sí, por desgracia hay indicios de que esas primeras interpretaciones eran demasiado positivas”, ha declarado Guth a Sinc. Ahora los físicos esperan los datos del satélite Planck, independientes de los de BICEP2, que podrían confirmar o desmentir estos resultados. Guth ha revelado los últimos rumores al respecto: en pocos días el equipo de Planck presentará un artículo en el que explicará los efectos del polvo cósmico sobre las medidas de BICEP2; y ambos equipos podrían estar negociando una colaboración para final de este año. Mañana a las 18:30, representantes de ambos proyectos aclararán dudas al público de ICHEP2014.

Si en algo ha insistido este cosmólogo de 67 años es en que su teoría no se vería manchada en el caso en que los ecos medidos por el radiotelescopio BICEP2 en el Polo Sur se quedaran en polvo galáctico: “Si se confirman estos resultados, implica que la inflación es cierta; pero, si se descubre que eran erróneos, la teoría sigue siendo válida; lo malo es que habría que esperar a nuevos experimentos”. Y por si quedaban dudas sobre la fuerza de su modelo, ha dejado claro que “no hay ningún plan B a la teoría de la inflación”.

Guth ha revelado los últimos rumores: en pocos días el equipo de Planck explicará los efectos del polvo cósmico sobre las medidas de BICEP2

Para los que hacen los experimentos, este marco teórico también es un arma poderosa y, por ahora, imprescindible. “Los primeros momentos de la inflación pueden dar lugar a extensiones del modelo estándar de las partículas elementales que respondan a cuestiones que este no resuelve”, ha explicado Rolf-Dieter Heuer, el alemán que dirige el CERN, en la rueda de prensa en la que ha compartido mesa con Guth. En concreto, se refería a una partícula llamada ‘inflatón’, que Guth ha definido como “un primo del bosón de Higgs que podría interaccionar con este y abrir la puerta a una nueva física”.

Pero los físicos no están ni de cerca en disposición de demostrar la existencia de este inflatón, responsable de la expansión ultracelerada del universo inflacionario. Podría integrarse con el campo de Higgs y, de hecho, algunos modelos ya proponen soluciones de este tipo, “pero aún son teóricos y deben ser comprobados”, según Juan Fuster, copresidente del comité organizador del ICHEP2014.

Tampoco el LHC podría hacer medidas relacionadas con la teoría del universo inflacionario, ni buscar las ondas gravitacionales primordiales, procedentes del fondo cósmico de microondas, que confirmarían el modelo de Guth, aunque Heuer ha indicado que están abiertos a propuestas científicas razonables. "Sería muy difícil, debido a la masa tan pequeña de las partículas. La fuerza gravitacional tiene intensidad mínima respecto a las fuerzas que se estudian en el LHC", ha añadido Guth.

 

 

Por ahora, hasta el miércoles en Valencia un millar de físicos procedentes de todo el mundo seguirán explorando la conexión entre la cosmología y la física de partículas. Todo apunta a que será fructífera; no en vano Guth, que comenzó como teórico de partículas, acabó formulando el modelo cosmológico más aceptado hoy en día.

Fuente: Sinc. Aportado por Eduardo J. Carletti

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