Los modos de superhorizonte pueden explicar la tensión de Hubble


Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Prabhakar Tiwari de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC) descubrió que los modos del superhorizonte podrían explicar la tensión del Hubble observada.

Sus hallazgos fueron publicados en The Astrophysical Journal Letters el 18 de enero.

El boceto representa una perturbación de una longitud de onda muy grande, mayor que el tamaño de la distancia máxima que la luz podría haber recorrido desde el origen del Universo. El volumen interior es el universo visible. Crédito: Prabhakar Tiwari

En general, se cree que el universo es isótropo y homogéneo en escalas de gran distancia. Esta hipótesis forma la base de la cosmología estándar del Big Bang, llamada principio cosmológico (CP). CP no se sigue de las leyes de la física fundamental y debe conjeturarse como una hipótesis independiente.

El principio parece ser observacionalmente válido en una buena aproximación. Sin embargo, las observaciones detalladas revelan pequeñas pero significativas desviaciones de la isotropía. Se encuentra que la distribución de la materia es mayor en una dirección en comparación con las otras. Aunque una parte de esto puede atribuirse a nuestro movimiento con respecto al marco cósmico de reposo, esta no parece ser toda la historia.

Curiosamente, hay otra observación anómala. La constante de Hubble observada, que es una medida de la velocidad a la que se expande el universo, también indica que el universo local es especial y no es el mismo que el universo en otros lugares.

Esencialmente, su valor extraído de las galaxias cercanas parece desviarse del medido globalmente. Este último sería el valor medio esperado en todo el universo. Esta desviación se denomina tensión de Hubble y en la actualidad es uno de los problemas más apremiantes de la cosmología.

Se ha sugerido que las desviaciones observadas de la isotropía pueden explicarse si consideramos las perturbaciones o fluctuaciones cósmicas con longitudes de onda mayores que el tamaño del horizonte. El horizonte es la distancia máxima que la luz podría haber recorrido desde el origen del universo. Estos se denominan modos de superhorizonte. Se supone que para longitudes de onda muy grandes, estos modos están alineados en la misma dirección. Por lo tanto, estos no obedecen a CP.

«Milagrosamente, estos modos pueden explicar la tensión del Hubble observada», dijo el Dr. Prabhakar Tiwari. «El nuevo hallazgo conecta las dos cuestiones más cruciales de la cosmología moderna. Además, dado que el corrimiento al rojo es un observable crucial en la cosmología, sus correcciones debidas a los modos del superhorizonte serían de fundamental interés».

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