Category Archives: Universo

¿Oscuro y vacío destino final?

Proponen un nuevo modelo de energía oscura que predice un Cosmos futuro aún más vacío y aburrido que lo que se asumía.

Simulación a gran escala del Universo en la que se ven los filamentos de materia oscura. Fuente: John Wise, Tom Abel, Ralf Kaehler, Universidad de Stanford.

La idea que tenían en el medioevo sobre el Universo era muy distinta de la que tenemos ahora. Incluso a principios del Siglo XX desconocían muchas cosas que conocemos nosotros en este nuevo siglo. Incluso el gran divulgador de la Astrofísica que fue Carl Sagan se murió sin saber de la existencia de la energía oscura, concepto que ha cambiado radicalmente la visión que tenemos sobre el Cosmos.

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Los ecos del Big Bang medidos por BICEP2 podrian ser, por ahora, polvo galáctico

Los últimos datos publicados por el equipo de la misión Planck indican que parte o toda de la señal de los modos de polarización observados por BICEP2 tendrían su origen en el polvo galáctico y no tendría un origen cosmológico.

Presencia de polvo en el cielo según la misión Planck. El recuadro de la derecha incida la región observada por BICEP2. Fuente: Misión Planck.

 El anuncio de la primera evidencia sobre la inflación cósmica y las ondas gravitatorias cuánticas que surgieron tras el Big Bang ha sido valorada por los científicos como uno de los grandes descubrimientos del siglo, un hallazgo extraordinario equiparable al del famoso bosón de Higgs.  Sinc ha hablado con algunos de estos expertos para entender mejor el alcance del descubrimiento y saber cuándo se podría confirmar. Todas las miradas están puestas en los resultados del satélite Planck. Licencia : Creative Commons

En marzo pasado se anunció la detección de modos-B de polarización cosmológicos en el fondo cósmico de microondas por parte del equipo de BICEP2 (ver referencias al final). Era la primera prueba de la presencia de ondas gravitatorias generadas por la inflación cósmica que se dio al comienzo del Big Bang.
El resultado estaba respaldado por 7 sigmas de significación estadística, 2 por encima de lo necesario para calificarse como descubrimiento. Parecía que estos y los chicos de la inflación estaban a las puertas del premio Nobel.
Sin embargo, en ciencia hay que ser cautos y esperar la confirmación de un resultado por parte de otros experimentos. Esta semana se han publicado datos de la misión Planck que menoscaban los resultados de BICEP2. Al parecer, la región del cielo observada por BICEP2 no está tan libre de polvo galáctico como se creía y parte o todos los modos de polarización observados no serían de origen cosmológico, sino que se producirían en nuestra propia galaxia.
Los investigadores de BICEP2 usaron los datos de polvo galáctico que había en el momento, parte de ellos procedentes precisamente de la misión Planck, para restar el efecto. Además apuntaban a una zona del cielo que estaba bastante libre de ese polvo. Eliminando la contribución de ese polvo (y de la radiación sincrotrón) obtuvieron el resultado que más tarde salió publicado.

History of the Universe http://bicepkeck.org/visuals.html The bottom part of this illustration shows the scale of the universe versus time. Specific events are shown such as the formation of neutral Hydrogen at 380 000 years after the big bang. Prior to this time, the constant interaction between matter (electrons) and light (photons) made the universe opaque. After this time, the photons we now call the CMB started streaming freely. The fluctuations (differences from place to place) in the matter distribution left their imprint on the CMB photons. The density waves appear as temperature and "E-mode" polarization. The gravitational waves leave a characteristic signature in the CMB polarization: the "B-modes". Both density and gravitational waves come from quantum fluctuations which have been magnified by inflation to be present at the time when the CMB photons were emitted. National Science Foundation (NASA, JPL, Keck Foundation, Moore Foundation, related) - Funded BICEP2 Program http://bicepkeck.org/faq.html Date 18 March 2014, 12:25:47 Source  http://bicepkeck.org/media/History-of-the-Universe-BICEP2.jpg

Sin embargo, al parecer, hay más polvo del que se asumió. La señal del polvo galáctico es simplemente más significativa y más complicada de lo que los cosmólogos creían. Aún no se sabe si la señal observada procede del polvo en un 50%, en un 75% o en un 100%. Si fiera un 50% la señal cosmológica sólo se mantendría con 3 sigmas de significación estadística.

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Dudas sobre el descubrimiento del eco del Big Bang

Hace un par de meses los científicos del telescopio BICEP2 anunciaron la primera evidencia sobre las ondas gravitatorias del comienzo del universo, pero sus datos se podrían basar en una mala interpretación de un mapa del satélite Planck que les sirvió de referencia. El rumor se extiende rápidamente por internet, aunque el equipo descubridor defiende su trabajo.
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Los ‘remolinos’ de la controversia, que, según algunos rumores, podrían estar afectados por señales de nuestra propia galaxia. / BICEP2-Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Cuando el pasado mes de marzo los investigadores que trabajan con el radiotelescopio BICEP2 en el Polo Sur informaron de la observación de unos ‘remolinos’ o señales de polarización relacionadas con las ondas gravitacionales de los inicios del Big Bang, el hallazgo se valoró como uno de los grandes descubrimientos cosmológicos de la década.

Sin embargo, ahora parece que han surgido discrepancias sobre los datos. Al menos así lo aseguran en internet algunos expertos, como Adam Falkowski, del Laboratorio de Física Teórica de Orsay (Francia) y autor delblog Résonaances, donde plantea sus dudas. La revista Science se hace eco esta semana de la polémica.

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El mejor universo simulado hasta el momento

Consiguen hacer una simulación del modelo cosmológico estándar cuyos resultados coinciden con las observaciones casi en su totalidad.
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El Universo es interesante, contiene galaxias estrellas y planeta, incluso seres que se creen inteligentes en este puntito azul pálido. Podría haber sido un objeto con átomos equidistante en un caso de homogeneidad extrema e infinito aburrimiento, pero no es así.
Las fluctuaciones de densidad del universo primitivo permitieron a la gravedad agrupar la materia y formar galaxias. Hasta donde podemos observar, esas galaxias forman estructuras a gran escala en forma de filamentos o con forma de espuma con grandes huecos en donde no parece haber nada. Además, cuando más lejos miremos más hacia el pasado nos remontaremos y, por tanto, podemos ver cómo ha evolucionado en el tiempo esta estructura a gran escala, o casi. Para distancias muy grandes nuestros telescopios no son aún lo suficientemente potentes y sólo tenemos unas pocas imágenes de tipo Deep Field tomadas por el Hubble..

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Dudas sobre los modos-B

Sugieren que los modos-B observados por BICEP2 podrían no ser cosmológicos y su fuente sería un antiguo remanente de supernova.

Mapa del FCM con las fuentes de emisión en bucle sobrepuestas. Fuente: Hao Liu, Philipp Mertsch, Subir Sarkar.

Mapa del FCM con las fuentes de emisión en bucle sobrepuestas. Fuente: Hao Liu, Philipp Mertsch, Subir Sarkar.

Ya hay un estudio que niega que los modos-B de polarización observados por BICEP2 sean de origen cosmológico.
Como todos sabemos, el radiotelescopio BICEP2 observa desde el polo Sur el fondo cósmico de microondas (FCM) en busca de patrones de polarización. La región del cielo que estudia es muy pequeña, pero observa con mucha precisión. Hace unas semanas se publicaron sus primeros resultados sobre la detección de modos-B de origen cosmológico en el patrón de polarización del FCM. Este resultado apunta a la existencia de ondas gravitatorias primordiales y apoya algunas teorías inflacionarias sobre el origen del Universo. Estos resultados están todavía sin confirmar. Se espera que en octubre se publiquen los datos de Planck al respecto, que cubrirán todo el cielo, y que estos nos saquen de dudas.
El problema es que en ambos casos observamos desde dentro de nuestra galaxia, por lo que se está sujeto a fuentes de ruido de origen galáctico. Al ser la Vía Láctea una galaxia espiral se cuenta con la ventaja de que algunas regiones del cielo se ven más o menos influenciadas por esa presencia. Los típicos mapas del FCM se presentan en proyección elíptica con el plano galáctico ocupando el eje mayor.
Lo malo es que si sólo se observa una pequeña región del cielo siempre se tiene la duda de si se ha restado convenientemente el efecto de nuestra galaxia. Los miembros del equipo de BICEP2 afirman que han restado bien ese efecto, sobre todo el producido por el polvo cósmico. Apuntaron su telescopio a una región lo más alejada posible de la Vía Láctea y usaron modelos sobre el polvo interestelar para restar la influencia de una posible señal generada por este polvo. Estiman que, a lo más, este efecto sólo da cuenta del 20% de la señal observada atribuida a las ondas gravitacionales primordiales.

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Investigadores del IAC explican el “exceso” de rubidio observado en estrellas moribundas

Un nuevo modelo de atmósfera estelar, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics Letters, pone fin al aparente desacuerdo entre teoría y observación sobre la producción de este exótico elemento radiactivo
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En la imagen se muestra el espectro de una estrella AGB masiva (puntos blancos) junto con las predicciones de los nuevos modelos de atmósfera (línea amarilla) y de los modelos anteriores sin envoltura (línea azul). El Rubidio es detectado como una línea de absorción muy intensa a una longitud de onda de 7.800 angstroms. Todo esto superpuesto a una impresión artística de una estrella AGB.Créditos: Gabriel Pérez Díaz, Instituto de Astrofísica de Canarias (Servicio Multimedia)

Las estrellas de masa intermedia, en sus últimas fases de evolución, producen una gran cantidad de elementos pesados (ricos en neutrones) – algunos de ellos isótopos radiactivos -, como el rubidio, el tecnecio, el circonio, el ytrio, el lantano o el neodimio. Estos elementos son expulsados hacia la superficie de la estrella y, posteriormente, liberados al medio interestelar. Tras varios estudios sobre la composición química de estas estrellas moribundas, denominadas “estrellas AGB”, un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), acaba de publicar un nuevo modelo teórico que explica la sobreabundancia de rubidio observada en las más masivas de este tipo. El nuevo modelo incluye los efectos de la envoltura de gas y polvo que rodea a estas estrellas viejas y que no habían sido considerados en modelos teóricos anteriores.

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Se reescriben las leyes que determinan cómo el polvo modifica la luz que nos llega de las estrellas

Las limitaciones de las leyes empleadas desde 1989 para corregir este efecto, que inducen a errores en la caracterización de las estrellas, hacían necesario un relevo

Conocer las propiedades de una estrella podría ser tan sencillo como tomar una imagen y medir su brillo (lo que se conoce como fotometría) si el medio que atraviesa nuestra línea de visión fuera transparente. Pero el medio interestelar se halla salpicado de polvo, que absorbe y dispersa la luz y provoca que los objetos parezcan menos luminosos y más rojos -o fríos- de lo que en realidad son. Un efecto que, con un trabajo que acaba de publicarse, por fin puede corregirse de forma eficaz.

“En la longitud de onda de la luz que ven nuestros ojos, el visible, de cada billón de fotones emitidos por una estrella en el centro de la Vía Láctea solo uno consigue alcanzarnos -señala Jesús Maíz Apellániz, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza la publicación-. Este es un ejemplo extremo de cómo el polvo afecta a la luz de las estrellas, un fenómeno que se produce con menos intensidad pero sin excepción en todos los entornos”.

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