¿Cuántas «cosas» hay en el universo? Uno pensaría que sería fácil darse cuenta de eso. Pero no lo es. Los astrónomos añaden lo que pueden descubrir y aun así descubren que hay más en el universo de lo que ven. Entonces, ¿qué es “allí” y cómo lo explican todo?
Según el astrónomo Mohamed Abdullah (Instituto Nacional de Investigación de Astronomía y Geofísica de Egipto y Universidad de Chiba (Japón)), el universo contiene componentes tanto oscuros como visibles. La materia constituye sólo el 31% del universo conocido. El resto es energía oscura, que aún se desconoce en gran medida. «Los cosmólogos creen que sólo alrededor del 20% de esta materia total consiste en materia ordinaria o ‘bariónica’, que incluye estrellas, galaxias, átomos y vida», afirmó. “alrededor del 80%” [of all matter] Está formado por materia oscura, cuya misteriosa naturaleza aún no se conoce, pero puede estar formada por algunas partículas subatómicas que aún no han sido descubiertas.
Determinar la composición del universo utilizando grupos de galaxias.
Las mejores mediciones de «las cosas del universo» provienen del satélite Planck, que ha cartografiado el universo. Estudió el fondo cósmico de microondas, la radiación que quedó del Big Bang, hace unos 13.800 millones de años. Las mediciones de Planck permitieron a los astrónomos llegar a las mediciones «estándar de oro» de la materia total del universo. Sin embargo, siempre es una buena idea verificar Planck utilizando otros métodos.
Abdullah y un equipo de científicos hicieron precisamente eso. Utilizaron otro método llamado relación de riqueza de conglomerados. Básicamente mide el número de miembros de galaxias en un cúmulo para determinar la masa del cúmulo. Según la astrónoma y miembro del equipo Gillian Wilson, proporciona una forma de medir la materia cósmica. «Debido a que los cúmulos de galaxias actuales se formaron a partir de materia que colapsó durante miles de millones de años bajo la influencia de su propia gravedad, el número de cúmulos observados actualmente, o la llamada ‘abundancia de cúmulos’, es muy sensible a las condiciones cósmicas», dijo. «En particular, la cantidad total de materia.», señalando que el método compara el número observado y la masa de galaxias por unidad de volumen con predicciones de simulaciones numéricas.
No es un método sencillo porque es difícil medir con precisión la masa de cualquier cúmulo de galaxias. Gran parte de la masa del cúmulo es materia oscura. En otras palabras, lo que ves en el set no es necesariamente todo lo que obtienes. Entonces, el equipo tuvo que ser inteligente. Utilizaron el hecho de que los cúmulos más masivos contienen más galaxias que las galaxias menos masivas. Dado que todas las galaxias contienen estrellas brillantes, el número de galaxias en cada grupo se utiliza para estimar la masa total. Básicamente, el equipo midió el número de galaxias en cada cúmulo de su muestra y luego utilizó esa información para estimar la masa total de cada cúmulo.
combinación de planck
El resultado de todas las mediciones y simulaciones coincide aproximadamente con los números de Planck de masa en el universo. Encontraron un universo compuesto por un 31% de materia y un 69% de energía oscura. También parece estar de acuerdo con otros trabajos que ha realizado el equipo para medir las masas de las galaxias. Para obtener sus resultados, el equipo de Mohammed pudo utilizar estudios espectroscópicos de los cúmulos para determinar sus distancias. Las observaciones también les permitieron saber qué galaxias pertenecen a grupos específicos.
Las simulaciones también fueron cruciales para este trabajo. Las observaciones realizadas por el Sloan Digital Sky Survey permitieron al equipo compilar un catálogo de cúmulos de galaxias llamado «GalWeight». Luego compararon las colecciones del catálogo con sus simulaciones. El resultado fue un cálculo de la materia total del universo basado en la relación masa-riqueza.
Esta tecnología es lo suficientemente potente como para utilizarla cuando lleguen nuevos datos astronómicos desde diferentes instrumentos. Según Wilson, el trabajo del equipo muestra que la tecnología MRR va más allá de su trabajo. “La tecnología MRR se puede aplicar a nuevos conjuntos de datos que están disponibles a partir de imágenes de campo amplio y profundo y estudios espectroscópicos de galaxias como el Dark Energy Survey, el Dark Energy Spectroscopic Instrument, el Euclid Telescope, el telescopio eROSITA y el James Telescopio espacial Webb”. Él dijo.
Los resultados también muestran que la abundancia masiva es una técnica competitiva para limitar los parámetros cosmológicos. También complementa las técnicas no centradas en el grupo. Estos incluyen la anisotropía CMB, las oscilaciones acústicas bariónicas, las supernovas de tipo Ia o las lentes gravitacionales. Cada uno de ellos es también una herramienta útil para medir diferentes propiedades del universo.
para más información
Los investigadores han demostrado que la mayor parte del universo se compone de energía oscura.
Restringir los parámetros cosmológicos utilizando la relación de riqueza de masa-cúmulo.
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