Los autores de un nuevo estudio potencialmente controvertido sugieren que la expansión del Universo puede deberse
El nuevo enfoque novedoso se describe en detalle en un artículo publicado en la revista Gravedad Clásica y Cuántica Profesor de Física Teórica de la Universidad de Ginebra Lucas Lombreiser.
¿Qué es la expansión del universo?
Según la teoría generalmente aceptada, el universo naciójunto con el Big Bang y parecía un punto muy caliente y denso. Después de fracciones inimaginablemente pequeñas de una fracción de segundo, comenzó la expansión del Universo (o inflación). El espacio mismo se expandió más rápido que la velocidad de la luz. Durante este período, el universo ha crecido en tamaño al menos 90 veces.
Según la NASA, después de la inflación, el crecimiento del universocontinuó, pero a un ritmo más lento. A medida que el espacio se expandía, se enfriaba y se formaba la materia. Un segundo después del Big Bang, se llenó de neutrones, protones, electrones, antielectrones, fotones y neutrinos.
Esta imagen de todo el cielo muestra el Universo naciente. Muestra fluctuaciones de temperatura que se remontan a 13.700 millones de años. Imagen cortesía de la NASA
Aproximadamente 380.000 años después del Big Bangla materia se enfrió lo suficiente como para formar átomos en la era de la recombinación, lo que condujo a la formación de un gas transparente y eléctricamente neutro. Sin embargo, después de ese momento, el universo se sumió en la oscuridad, ya que aún no se habían formado estrellas ni ningún otro objeto brillante.
Aproximadamente 400 millones de años después, el Universo comenzóemergen de las edades oscuras cósmicas a la era de la reionización. Durante este tiempo de más de quinientos millones de años, se colapsaron suficientes acumulaciones de gas para formar las primeras estrellas y galaxias, cuya enérgica luz ultravioleta ionizó y destruyó la mayor parte del hidrógeno neutro.
Aunque la expansión del universo se ha ralentizado gradualmentecomo la materia se atraía entre sí bajo la influencia de la gravedad, unos 5 o 6 mil millones de años después del Big Bang, según la NASA, una fuerza misteriosa (energía oscura) comenzó a acelerar la expansión del universo. Se cree que este proceso continúa en la actualidad.
Evidencia de la expansión y la constante cosmológica
Los científicos saben que el universo se está expandiendo debido acorrimiento al rojo, estirando la longitud de onda de la luz hacia el extremo más rojo del espectro a medida que el objeto que la emite se aleja de nosotros. Las galaxias distantes tienen un corrimiento al rojo mayor que las más cercanas a la Tierra. Esto sugiere que estas galaxias se están alejando cada vez más de nosotros.
Más recientemente, los científicos han encontrado evidencia de queque la expansión del universo no es fija, sino que en realidad se está acelerando. Hay un término para este fenómeno conocido como constante cosmológica o lambda.
¿Cuál es el problema?
La constante cosmológica era un dolor de cabezapara los cosmólogos, porque las predicciones de la física de partículas sobre su valor difieren de las observaciones reales en 120 órdenes de magnitud. Por lo tanto, la constante cosmológica se llama "la peor predicción en la historia de la física".
Cúmulo globular NGC 6397. Imagen cortesía de NASA/Francesco Ferraro/Bologna Observatory
Los cosmólogos a menudo tratan de resolver la discrepanciaentre diferentes valores lambda, sugiriendo nuevas partículas o fuerzas físicas. Pero los autores del nuevo estudio resolvieron este problema al repensar las versiones existentes.
¿Qué sugiere el nuevo estudio?
En la interpretación matemática de LombreatherEl universo no se está expandiendo, sino que es plano y estático, como creía una vez Einstein. Los efectos observados que indican expansión pueden explicarse por la evolución de las masas de partículas como protones y electrones a lo largo del tiempo.
En esta interpretación, las partículas surgen del campo,impregnando el espacio-tiempo. La constante cosmológica está determinada por la masa del campo. Dado que este campo fluctúa, las masas de las partículas generadas por él se comportan de la misma manera. La constante cosmológica todavía cambia con el tiempo, pero en este modelo, este proceso se debe al cambio en la masa de las partículas a lo largo del tiempo, y no a la expansión del universo.
Las fluctuaciones de campo conducen a grandes rojosdesplazamientos de cúmulos de galaxias distantes de lo que predicen los modelos cosmológicos tradicionales. Por lo tanto, la constante cosmológica se mantiene fiel a las predicciones del modelo.
Receta del Universo Oscuro
La nueva estructura del Lombreather también resuelve algunosotros problemas apremiantes de la cosmología, incluida la naturaleza de la materia oscura. Este material invisible supera en número a las partículas ordinarias de materia en una proporción de 5 a 1, pero sigue siendo incomprensible porque no interactúa con la luz.
El físico sugirió que las fluctuaciones de campo tambiénpuede comportarse como un campo de axiones. En este caso, los axiones son partículas hipotéticas, que se consideran una de las candidatas propuestas para el papel de materia oscura.
Estas fluctuaciones también pueden "acabar" con la oscuridad.energía, una fuerza hipotética que estira la estructura del espacio y, por lo tanto, separa las galaxias cada vez más rápido. En el nuevo modelo, el efecto de la energía oscura será explicado por las masas de partículas, que en épocas posteriores del Universo eligieron un camino evolutivo diferente.
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