Un nuevo mapa de materia oscura valida la teoría de la gravedad de Einstein

Usando datos del Telescopio de Cosmología de Atacama en Chile, los científicos han hecho un mapa detallado de la distribución de la materia oscura en una cuarta parte del cielo.

El mapa muestra la distribución zonal de masas que se extiende básicamente hasta donde podemos ver en el tiempo; Utiliza el fondo cósmico de microondas como fondo para la imagen de la materia oscura. La investigación del equipo se presentará en Ciencia futura con CMB x LSS Conferencia en Kioto, Japón.

«Hemos cartografiado la materia oscura invisible en el cielo a las distancias más grandes, y vemos claramente los contornos de este mundo invisible que abarca cientos de millones de años luz», dijo Blake Sherwin, cosmólogo de la Universidad de Cambridge. Universidad de Princeton lanzamiento. «Parece tal como lo predecirían nuestras teorías».

La materia oscura es un término general para las cosas que constituyen aproximadamente el 27% del universo, pero que no se pueden observar directamente. Sólo sabemos que existe, sea lo que sea, por sus efectos gravitatorios.

Las personas investigan la materia oscura a través de dos enfoques principales: experimentos basados ​​en la Tierra y observaciones exhaustivas del universo. allá Muchos experimentos que intentan identificar la materia oscura En medio de un mar de candidatos propuestos de materia oscura, que incluyen Axiones y partículas masivas de interacción débil (WIMP).

Pero la única forma en que se observa la materia oscura es indirectamente, en la forma en que se observan los efectos gravitatorios a gran escala. Ingrese al Telescopio de Cosmología de Atacama, que Salir con el universo con mayor precisión en 2021. El mapa del telescopio se basa en un El Mapa de Materia del Universo fue lanzado a principios de este año., que se produjo utilizando datos del Dark Energy Survey y el South Pole Telescope. Este mapa respaldó estimaciones previas de la proporción de materia normal a materia oscura y descubrió que la distribución de la materia era menos irregular de lo que se pensaba anteriormente.

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El nuevo mapa se centra en el interés actual en la relatividad general de Einstein: cómo los objetos más masivos del universo, como los agujeros negros supermasivos, dispersan la luz de fuentes distantes. Una de estas fuentes es Fondo cósmico de microondasla luz detectable más antigua, que se irradia después del Big Bang.

Los investigadores han utilizado eficazmente el fondo como luz de fondo para iluminar las regiones más densas del universo.

«Es un poco como el sombreado, pero en lugar de tener solo negro en la silueta, tienes textura y grumos de materia oscura, como si la luz atravesara una cortina de tela con muchos nudos y protuberancias», dijo Susan Staggs. , cosmólogo y físico director del Telescopio de Atacama de la Universidad de Princeton, en un comunicado universitario.

El fondo cósmico de microondas visto por el Observatorio Planck de la Agencia Espacial Europea.

«La famosa imagen CMB azul y amarilla es una instantánea de cómo era el universo en una época, hace unos 13.000 millones de años, y ahora nos da información sobre todas las épocas desde entonces», añadió Staggs.

El último análisis indica que la materia oscura era lo suficientemente grumosa como para encajar en el Modelo Estándar de cosmología, que se basa en la teoría de la gravedad de Einstein.

Eric Baxter, astrónomo de la Universidad de Hawái y coautor de la investigación que dio como resultado el mapa de materia oscura en febrero, le dijo a Gizmodo en un correo electrónico que el mapa de su equipo era sensible a los desplazamientos al rojo bajos (es decir, cerca, en el universo más joven). Por otro lado, el mapa más nuevo se enfoca exclusivamente en enfocar el fondo cósmico de microondas, lo que significa un corrimiento al rojo más alto y una escala más completa.

«De otra manera, nuestras nuevas medidas y medidas están examinando aspectos algo diferentes (y complementarios) de la distribución de la materia», dijo Baxter. «Por lo tanto, en lugar de contradecir nuestros resultados anteriores, los nuevos hallazgos pueden presentar una nueva pieza importante del rompecabezas sobre las posibles inconsistencias con nuestro modelo cosmológico estándar».

«El universo puede ser menos grumoso de lo esperado en escalas pequeñas y recientes (es decir, el sistema examinado por nuestro análisis), pero es consistente con las expectativas en épocas anteriores y en escalas más grandes», agregó Baxter.

Las nuevas herramientas deberían ayudar a descubrir la distribución de la materia en el universo. Un próximo telescopio en el Observatorio Simmons en Atacama está programado para comenzar a operar en 2024 y cartografiará el cielo unas 10 veces más rápido que el Telescopio de Atacama para cosmología, según lanzamiento de princeton.

con el La cámara digital más grande de la historia Programado para su instalación en el Observatorio Vera Rubin, también en Atacama, es un momento emocionante para los observatorios terrestres.

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