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Conoce la burbuja que tal vez destruirá el universo.

Burbuja

Conoce la burbuja que destruirá el universo.

Burbuja

La concepción de un artista del bosón de Higgs.

Los científicos dicen que saben cómo terminará el universo. No será un colapso cósmico sino una Burbuja cósmica gigante que devora todo a su paso.

De acuerdo con un artículo reciente, publicado el 12 de marzo en la revista Physical Review D, el momento final para el universo será desencadenado por una extraña consecuencia de la física subatómica llamada instanton. Este instante creará una pequeña Burbuja que se expandirá a la velocidad de la luz, tragándose todo a su paso. Es solo cuestión de tiempo.

“En algún momento crearás una de estas burbujas”, dijo el autor principal del estudio, Anders Andreassen, físico de la Universidad de Harvard, a Live Science. “Va a ser muy desagradable”.

Por “desagradable”, él quiere decir el fin de toda la vida, y de hecho, la química, tal como la conocemos.

Se sabe muy poco sobre los instantones, que son las soluciones a las ecuaciones que rigen el movimiento de pequeñas partículas subatómicas, pero Andreassen los comparó vagamente con el fenómeno del túnel cuántico, por el cual una partícula aparentemente desafía a la física a atravesar una barrera impenetrable. Pero en lugar de cruzar una barrera, el instantón forma una burbuja dentro del campo de Higgs, el campo que da masa a todo y da lugar al bosón de Higgs.

Curiosamente, esta burbuja que termina en el universo nunca hubiera sido posible si no fuera por la masa particular del bosón de Higgs en relación con otra partícula más pesada, llamada quark top, que comprende muchos átomos. Si el quark o la partícula de Higgs hubieran sido un poco más ligeros, estas burbujas destructoras del universo no podrían formarse.

Por desgracia, ese no es el caso y, luego de un cierto tiempo, se formará una burbuja destructiva. El equipo calculó la vida útil del universo entre 10 quinquadragonillones de años (uno con 139 ceros después) y apenas 10 octodecillones de años (uno con 58 ceros después).

“Es un tiempo muy, muy, muy, muy, muy largo”, dijo Andreassen. “Nuestro sol se consumirá y muchas cosas sucederán en nuestro sistema solar antes de que esto ocurra”.

Fecha de vencimiento del universo

Es como la leche en tu refrigerador. La fecha de vencimiento es la fecha límite más próxima concebible, pero es probable que pueda beberla después de eso sin ningún problema. Por supuesto, siempre existe la posibilidad de que algo salga mal en la planta de embotellado y sea ácido en el momento en que lo compre. Del mismo modo, dijo Andreassen, es posible que una burbuja ya se haya formado y se precipite hacia nosotros a la velocidad de la luz en este momento.

Es cómodo saber cómo todo termina, pero Vincenzo Branchina, profesor de física e investigador de la Universidad de Catania en Italia que no participó en el estudio, dijo que no debería llorar por leche agria todavía.

“La afirmación de que Anders Andreassen y la compañía están haciendo este número tiene que tomarse, como dicen, con un grano de sal”, dijo Branchina.

Branchina dijo que el equipo de Harvard solo representaba el modelo estándar de la física y no todas las ramas nuevas y confusas, como la gravedad cuántica y la materia oscura, que aún son completamente misteriosas. Para que el universo se consuma en una bola expansiva de caos, la materia oscura, una misteriosa forma de materia que ejerce una atracción gravitacional pero no emite luz, no puede interferir. Lo cual es poco probable, ya que podría comprender el 80 por ciento de nuestro universo.

De manera similar, Branchina ha demostrado que la gravedad cuántica -una extraña parte de la física que intenta reconciliar la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad general de Einstein, que apenas hemos vislumbrado- podría hacer que el universo sea mucho más estable o inestable, dependiendo de sus reglas. Dijo que ya que nadie entiende esta nueva física, no podemos saber nada sobre el fin último del universo.

Andreassen estuvo de acuerdo.

“No pondría mi dinero en que este fuera el final de la historia. Esperaría que la materia oscura llegara y cambiara la historia”, dijo Andreassen.

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Los astrofísicos dicen que encontraron una ‘galaxia sin materia oscura’

La materia oscura

La materia oscura.

La materia oscura

La materia oscura

Aquí hay un problema: el universo actúa como si fuera mucho más masivo de lo que parece.

Toma galaxias, esas gigantescas masas giratorias de estrellas. Las leyes del movimiento y la gravedad nos dicen qué tan rápido deben girar estos objetos dada su masa. Pero las observaciones a través de telescopios los muestran girando mucho más rápido de lo que esperábamos, como si en realidad fueran mucho más masivas que las estrellas que podemos ver.

Los astrofísicos han encontrado dos soluciones principales para este problema. O hay una gran cantidad de masa en el universo que no podemos detectar directamente, los científicos de masas llaman a la materia oscura, o no hay materia oscura por ahí, pero hay algo que falta en nuestras leyes de gravedad y movimiento. Los investigadores llaman a la segunda solución propuesta dinámica newtoniana (MOND), lo que sugiere que si las leyes se ajustan adecuadamente, el universo tendría sentido sin la materia oscura.

Un nuevo documento, publicado hoy (28 de marzo) en la revista Nature, proporciona pruebas contundentes de que realmente hay materia oscura y que modificar las leyes de la física no resolvería por sí solo el problema de peso del universo.

En ese estudio, los investigadores encontraron un objeto que podría existir en un universo que tiene materia oscura, pero sería casi inimaginable en un universo MOND: una galaxia totalmente normal, que parece funcionar sin fuerzas de tipo de materia oscura.

Los investigadores vieron por primera vez la galaxia NGC 1052-DF2 a través del Dragonfly Telephoto Array. Luego, después de largas observaciones a través de telescopios como Hubble y Hawaii’s Gemini y W.M. Los observadores de Keck, los investigadores encontraron que la galaxia se comporta exactamente de la manera que nuestras leyes de la física predicen que debería ser, sin la necesidad de correcciones de materia oscura. Se mueve tan rápido como sugerirían las antiguas leyes de la astrofísica, cuando se calcula en base a la masa de estrellas que los investigadores pueden ver. Y esa normalidad es profundamente extraña.

Por lo tanto, NGC 1052-DF2 es un rascador de cabeza ya sea que se incline hacia la materia oscura o hacia MOND. Pero los físicos contactados por Live Science para analizar este artículo en su mayoría dijeron que el descubrimiento hizo que la materia oscura (ya sea la explicación dominante de la rareza del universo) parezca mucho más probable.

Lo que hace que la materia oscura, o lo que sea que está causando que el espacio ultraterrestre se mueva de forma tan extraña, es que está distribuida de forma predecible por todo el universo. Los físicos esperan que la materia oscura sea “aureola” alrededor de galaxias ligeras y débiles como NGC 1052-DF2 para que sean extra grandes, y esperan encontrar menos evidencia de efectos de materia oscura en galaxias más masivas. De manera similar, los teóricos de MOND esperan encontrar los efectos observables más significativos de sus leyes modificadas en galaxias menos masivas como NGC 1052-DF2, y efectos menores en galaxias más masivas.

Kathryn Zurek, una astrofísica del Lawrence Berkeley National Laboratory que no trabajó en el periódico, escribió en un correo electrónico a Live Science que el descubrimiento “parece en la superficie ser otro clavo en el ataúd de MOND”, porque “la ausencia de La DM [materia oscura] en esta galaxia muestra que los bariones [materia normal] y la DM se comportan realmente como sustancias separadas “.

En otras palabras, encontrar una galaxia sin materia oscura es una evidencia bastante buena de que la materia oscura es algo real. Si no hubiera tal cosa como la materia oscura y las leyes actuales de la física fueran ligeramente incorrectas, esperaría que las leyes fueran igual de incorrectas en NGC 1052-DF2 que en cualquier otra parte.

Pero eso no significa que los resultados en este documento proporcionen un soporte perfecto para las teorías de la materia oscura tampoco.

“Hay simulaciones del universo comenzando cerca del Big Bang que muestran que la materia oscura fue producida y atraída gravitacionalmente por la materia normal, y así es como se formaron las galaxias”, dijo Dan Bauer, físico del Fermi National Accelerator Laboratory, quien estudia la materia oscura y no funcionó en el papel.

Al principio de todo, sugieren esas simulaciones, toda la materia que vemos en la galaxia se extendió en un gas delgado. Pero la materia oscura flotaba en grupos. Y con el tiempo, esos grupos atrajeron el gas con su gravedad. El gas crujió en bolas, se iluminó como estrellas y formó planetas y galaxias.

“Básicamente, fue la semilla para el dibujo en la materia normal”, dijo Bauer a Live Science. “Entonces, si encuentras una galaxia que parece no tener materia oscura, tienes que preguntar: ‘¿Cómo se formó?'”.

Mientras que NGC 1052-DF2 no rompe ninguna regla fundamental de la teoría de la materia oscura, Bauer dijo que la galaxia es sorprendente e inesperada para forzar a los astrofísicos a desarrollar algunos modelos nuevos de cómo las galaxias se unen.

Stacy McGaugh, una astrofísica de la Case Western Reserve University en Ohio que trabajó tanto en materia oscura como en MOND y no trabajó en el periódico, no estuvo de acuerdo con la idea de que esta galaxia refute MOND o refuerce el caso de la materia oscura.

“Encuentro este [descubrimiento] poco probable en todos los contextos posibles”, escribió McGaugh en un correo electrónico. “Eso no lo hace mal, solo realmente extraño”.

Si NGC 1052-DF2 se comporta como lo describe la nueva investigación, escribió, eso presenta desafíos para ambas explicaciones para la masa que falta en el universo. Claro, MOND no explica fácilmente que una galaxia se comporte como si no hubiera masa faltante. Pero los teóricos de la materia oscura han dependido en gran medida de la idea del “emparejamiento de la abundancia”, que vincula las masas de halos de materia oscura con las masas de las galaxias que rodean.

“Esta ha sido una experiencia común mía: cuando encuentro algo que no tiene sentido en MOND, tampoco tiene sentido en la materia oscura”, escribió.

Pero McGaugh fue algo atípico en esta perspectiva.

“No creo que [punto de vista] sea convincente”, dijo Bauer. “Para mí, hay muchas formas en que podrías formar una galaxia como esta, por ejemplo, en una colisión de otras galaxias”.

McGaugh también argumentó que el documento se basa en muy pocos datos para que los científicos estén totalmente seguros de su conclusión. Los investigadores descubrieron la velocidad de giro de NGC 1052-DF2 al observar el movimiento de 10 objetos en la región de la galaxia. Y 10 objetos no siempre son suficientes para medir con precisión el movimiento de una galaxia, dijo.

“No tengo ninguna razón para dudar de los datos, aunque observo que solo hay 10 objetos que contribuyen a la medición [de la velocidad]”, escribió. Y 10 objetos no siempre son suficientes para medir con precisión el movimiento de una galaxia. “Cuando se obtienen más datos, a veces esta [cantidad] demuestra que ha sido suficiente, pero a veces resulta que ha sido inadecuada. Por lo tanto, este es el borde peludo de creíble “.

También planteó la posibilidad de que otra galaxia cercana estuviera modificando el movimiento de NGC 1052-DF2 a través de un elemento de MOND denominado “efecto de campo externo”. Sin embargo, dijo que necesitaba datos más precisos para decir más.

Live Science contactó a varios otros expertos en rotación galáctica para conocer sus opiniones sobre la solidez de las mediciones y afirmaciones del artículo, pero ninguno respondió al momento de la publicación.

Bauer, cuya investigación se centra en la materia oscura pero no en la rotación galáctica, dijo que el siguiente paso más interesante para él implicará simulaciones. Dijo que quiere ver si los investigadores que modelan cómo se forman las galaxias pueden proponer modelos que den cuenta de NGC 1052-DF2.

En este momento, un artículo sobre una galaxia está lejos de ser una prueba firme de la existencia de la materia oscura. Pero es una pista más tentadora sobre el misterio invisible del universo.

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Stephen Hawking desbloqueó un “universo de posibilidades”, dice la NASA

Stephen Hawking hombre de ciencia.

Stephen Hawking hombre de ciencia desbloqueó un universo de posibilidades.

Stephen Hawking hombre de ciencia.

Stephen Hawking

Los tributos están llegando al famoso físico Stephen Hawking, quien murió la madrugada del miércoles. Tenía 76 años de edad.

En un tweet, la NASA elogió la gran contribución de Hawking a la ciencia. “Sus teorías desbloquearon un universo de posibilidades que nosotros y el mundo estamos explorando. Que sigas volando como superhombre en microgravedad, como dijiste a los astronautas en @Space_Station en 2014 “, escribió. Un video que acompaña al tweet mostró a Hawking hablando con los astronautas Rick Mastracchio y Koichi Wakata a bordo de la Estación Espacial Internacional en 2014.

Famoso por su trabajo en la cosmología, los agujeros negros y las leyes básicas del universo, Hawking se encontraba entre los rostros más reconocibles de la ciencia. Su trabajo de 1991 “Una breve historia del tiempo” se convirtió en un best seller mundial.

La Agencia Espacial Europea también rindió homenaje al físico teórico. “‘Espacio, aquí vengo’, recordando al físico de fama mundial Stephen Hawking, quien nos mostró que no hay límites para lograr nuestros sueños. Nuestros pensamientos están con su familia”, tuiteó.

Hawking debe parte de su fama a su triunfo sobre la esclerosis lateral amiotrófica o ALS, una enfermedad degenerativa que devora el sistema nervioso. Cuando le diagnosticaron con tan solo 21 años, solo le dieron unos pocos años de vida.

También conocida como la enfermedad de Lou Gehrig después de la estrella de los Yankees de Nueva York que murió de ella, la ELA generalmente mata dentro de tres a cinco años.

ALS se conoce como enfermedad de la neurona motora en el Reino Unido. La Asociación de Enfermedades de la Neurona del Motor elogió la enorme contribución de Hawking a la concienciación sobre la enfermedad el miércoles. “Nuestros pensamientos están con la familia del profesor Hawking”, escribió. “A lo largo de su vida inspiradora, el profesor Hawking desempeñó un papel vital en la sensibilización sobre la enfermedad de las neuronas motoras en todo el mundo”.

La organización vio un aumento tan grande en las donaciones después de la muerte de Hawking que su sitio web se estrelló el miércoles.

Como uno de los sucesores de Isaac Newton como Catedrático Lucasiano de Matemáticas en la Universidad de Cambridge, Hawking estuvo involucrado en la búsqueda del gran objetivo de la física: una “teoría unificada”.

Una película biográfica de 2014, “The Theory of Everything”, describió el cortejo, el matrimonio y la separación eventual de Hawking y su primera esposa, Jane. Dirigida por James Marsh, la película protagonizada por el actor británico Eddie Redmayne, quien ganó un Oscar por su interpretación del célebre físico.

Redmayne rindió homenaje a Hawking el miércoles. “Hemos perdido una mente verdaderamente hermosa, un científico asombroso y el hombre más divertido que he tenido el placer de conocer”, dijo, en un comunicado obtenido por Mashable.

En un tweet, la Primera Ministra británica Theresa May describió a Hawing como una inspiración para otros. “El profesor Stephen Hawking era una mente brillante y extraordinaria, uno de los grandes científicos de su generación. Su coraje, humor y determinación para obtener lo mejor de la vida fue una inspiración. Su legado no será olvidado “, escribió.

Hawking fue incluido en la Royal Society en 1974 y recibió el Premio Albert Einstein en 1978. En 1989, la reina Isabel II lo convirtió en un Compañero de honor, una de las distinciones más altas que puede otorgar. Galardonado con la Medalla Presidencial de la Libertad en 2009, también fue miembro de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU.

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Velocidad del universo

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Existe un límite en la velocidad con la que la información se puede mover a través del universo, así como existe un límite en la velocidad con la que todo lo demás puede moverse a través del universo. Es una regla pero un equipo de físicos cuánticos, como lo hacen a menudo los físicos cuánticos, ha descubierto cómo doblarlo.

En circunstancias normales, el límite máximo de transferencia de información, el ancho de banda del universo, es de un bit por partícula fundamental, y no se mueve más rápido que la velocidad de la luz. Eso está en el “universo clásico”, la forma en que se comportan las cosas antes de que la física cuántica se involucre.

Aquí es de donde viene ese límite: si quiere enviar un mensaje compuesto por los bits “1” o “0” a su amigo a un año luz de distancia y todo lo que tiene es un solo fotón, puede codificar ese único número binario en el fotón y enviarlo zumbando hacia su amigo a la velocidad de la luz. Ese amigo recibirá el mensaje un año después. Si su amigo quiere usar ese fotón para enviarle un mensaje binario, tendrá que esperar otro año. Si desea enviar más información en ese momento, necesitará más fotones.

Pero en un nuevo artículo publicado el 8 de febrero en la revista Physical Review Letters, un par de físicos cuánticos mostraron que teóricamente es posible duplicar ese ancho de banda.

La técnica descrita en el documento, titulada “Comunicación bidireccional con una partícula única cuántica”, no le permite enviar a su amigo dos bits con una partícula. Pero les permite a usted y a su amigo enviarse un mensaje de información con la misma partícula al mismo tiempo.

Si dos personas quieren sacar ese truco, escribieron los investigadores, tienen que poner la partícula en una “superposición de diferentes ubicaciones espaciales”.

“Eso generalmente se describe como estar en dos lugares al mismo tiempo”, dijo el coautor del estudio Flavio Del Santo, de la Universidad de Viena, a Live Science.

La realidad es un poco más complicada, pero imaginar la partícula en dos lugares a la vez es un atajo útil para entender lo que está sucediendo aquí.

De esa manera, Alice y Bob (eso es lo que Del Santo y su coautor Borivoje Dakić, del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica en Austria, llamaron sus comunicadores cuánticos) tienen cada uno la misma partícula al comienzo de la comunicación. Y cada uno de los comunicadores, dijo Del Santo, puede codificar un solo bit de información, un 1 o un cero, en la partícula.

Su comunicación todavía está limitada por la velocidad de la luz. Cuando Alice codifica un “1” en la partícula, Bob no lo ve de inmediato. Ella todavía tiene que devolverle la partícula. Pero esta situación es especial, porque Alice y Bob pueden codificar cada una de las informaciones en la partícula y enviarlas una al lado de la otra al mismo tiempo.

El mensaje que cada uno de ellos ve cuando llega la partícula será el resultado de su propia información y de su interlocutor agregado. Si Alice codifica un cero y Bob un 1, cada uno verá un 1. Pero como Alice sabe que puso un cero, sabrá que Bob puso un 1. Y porque Bob sabe que puso un 1, él ‘ Sabré que Alice puso un cero. Si ambos ponen en 1, o ambos ponen en ceros, el resultado será cero.

En cada situación, ambos receptores sabrán qué bit envió el otro, y habrán reducido en la mitad del tiempo que normalmente les lleva a dos personas enviarse bits uno con una sola partícula.

Ancho de banda duplicado

Esto funciona en el mundo real
El documento, publicado en la revista Physical Review Letters, era puramente teórico, pero Del Santo y Dakić se asociaron con un equipo de experimentales en la Universidad de Viena para demostrar que el método puede funcionar en el mundo real.

Esta parte de sus resultados aún no se ha revisado ni publicado en un diario, pero está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.

Los investigadores utilizaron divisores de haz para separar los fotones en superposición espacial, lo que significa que, en cierto sentido, estaban en dos lugares a la vez. Al hacerlo, escribieron los científicos, lograron exactamente lo que el primer documento describió: codificando bits en fotones divididos, mezclándolos nuevamente e interpretando los resultados.

Los investigadores también demostraron que, con una ligera modificación, esta técnica podría usarse para realizar una comunicación perfectamente segura. Si uno de los comunicadores, Alicia, ingresa una secuencia aleatoria de bits y Bob codifica el mensaje verdadero y coherente, ningún fisgón podrá descifrar qué le dijo Bob a Alicia sin saber lo que Alicia había codificado, dijo Del Santo.

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Si crees que Júpiter orbita el Sol, estás equivocado

Júpiter

Si crees que Júpiter orbita el Sol, estás equivocado

Júpiter

Planeta Júpiter

Si nos imaginamos el sistema solar, a menudo imaginamos a nuestra estrella dominante en el centro de las cosas, estática e inmóvil mientras los planetas orbitan alrededor de ella. Esa imagen hace que las cosas sean fáciles de entender, pero técnicamente es inexacta. Toma nuestro planeta más grande, Júpiter, por ejemplo. No gira en órbita alrededor del centro del Sol: orbita un punto en el espacio vacío entre él y el sol llamado baricentro. Esto se debe a que el sol no solo ejerce la gravedad en Júpiter: Júpiter es tan grande que su propia atracción también afecta la forma en que se mueve el sol.

Júpiter- sol y su relación.

El sol es aproximadamente 1,000 veces más masivo que Júpiter, y estos dos cuerpos se afectan proporcionalmente según la distancia y la masa, por lo que la cantidad que la gravedad de Júpiter ejerce sobre el sol es una milésima de la cantidad que la gravedad solar aplica a Júpiter. Y la órbita de Júpiter toma 11.8 años terrestres para competir, y el sol  el cual viaja alrededor del baricentro requiere la misma cantidad de tiempo.

El baricentro Sol-Júpiter se encuentra 1,07 veces el radio del sol desde el centro del sol, o el siete por ciento del radio del sol desde la superficie. El sol también orbita este punto; si tuvieras que mirar el plano planetario desde arriba, notarías una ligera oscilación mientras el sol se mueve alrededor de la Vía Láctea, como ayuda a explicar esta animación hipnótica de la NASA.

Eso no es solo un hecho genial para impresionar a la gente en las cenas; después de todo, quien no ama a una persona que comienza oraciones con “Bueno, técnicamente …”, la aplicación práctica es que los científicos que buscan el planeta pueden buscar tambalearse en otras estrellas e inferir la existencia de otros cuerpos celestes masivos.

Y si nos estamos volviendo técnicos, vale la pena señalar que tampoco hay otros planetas orbitando el centro exacto del sol. Pero la cantidad que afectan al sol es tan insignificante que orbitan efectivamente el centro, ya que sus (nuestros) baricentros respectivos están enterrados profundamente dentro del plasma ardiente de la estrella.

Una de las razones de esto se debe a la presencia de gran tamaño de Júpiter: si apilara todos los planetas en un lado de una escala ciertamente gigantesca, y doblara ese montón de planetas solo por si acaso, el masivo Júpiter aún sería más importante que eso.

Sin embargo, no desesperemos. ¡No todo lo que nos enseñaron está mal! Aprender más sobre los baricentros de las órbitas es un recordatorio de que todas las cosas están conectadas y que todas las cosas se influyen entre sí, a veces en gran medida, a veces a una pequeña, pero siempre mensurablemente. Nuestro sistema solar no es una serie de círculos giratorios: piense en lugar de una palpitante nube matemática que palpita a medida que cada elemento viaja a través de su propia órbita. Vivimos en un sistema de esferas de forma extraña, unidos, trazando un fascinante camino compartido a través del espacio.

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Astrónomos y amanecer cósmico.

 

Astrónomos en el amanecer cósmico

Astrónomos en el amanecer cósmico

Por primera vez, los astrónomos han vislumbrado el amanecer del universo hace 13.600 millones de años, cuando las primeras estrellas apenas comenzaban a brillar después del Big Bang. Y si eso no es suficiente, es posible que también hayan detectado misteriosa materia oscura en el trabajo.

El atisbo consistió en una débil señal de radio del espacio profundo, recogido por una antena que es ligeramente más grande que un refrigerador y cuesta menos de $ 5 millones, pero que en cierto modo puede retroceder mucho más en el tiempo y la distancia que el célebre multimillonario Telescopio espacial Hubble.

Judd Bowman, de la Universidad Estatal de Arizona, autor principal de un estudio en la revista Nature del miércoles, dijo que la señal provenía de los primeros objetos del universo, ya que emergía de la oscuridad 180 millones de años después del Big Bang.

Ver el universo simplemente encendiéndose, a pesar de que era solo una señal débil, es aún más importante que el Big Bang porque “estamos hechos de estrellas y por eso estamos vislumbrando nuestro origen”, dijo el astrónomo Richard Ellis, que no era involucrado en el proyecto.

La señal mostró temperaturas inesperadamente frías y una onda inusualmente pronunciada. Cuando los astrónomos trataron de descubrir por qué, la mejor explicación fue que la materia oscura evasiva pudo haber estado funcionando.

Si se verifica, esa sería la primera confirmación de su tipo de materia oscura, que es una parte sustancial del universo que los científicos han estado buscando durante décadas.

“Si se confirma, este descubrimiento merece dos premios Nobel” por captar la señal de las primeras estrellas y la posible confirmación de la materia oscura, dijo el astrónomo de Harvard Avi Loeb, que no formó parte del equipo de investigación. Advirtiendo que “los reclamos extraordinarios requieren evidencia extraordinaria”, dijo que se necesitan pruebas independientes para verificar los hallazgos.

Bowman acordó que se necesitan pruebas independientes a pesar de que su equipo pasó dos años comprobando dos y tres veces su trabajo.

“Es un momento del universo del que realmente no sabemos nada”, dijo Bowman. Dijo que el descubrimiento es “como la primera oración” en un capítulo inicial de la historia del cosmos.

Esto no es nada que los astrónomos realmente puedan ver. De hecho, es todo indirecto, basado en los cambios en las longitudes de onda producidas por las señales de radio.

El universo primitivo era negro y frío, lleno solo de hidrógeno y helio. Una vez que se formaron las estrellas, emitieron luz ultravioleta en las áreas oscuras entre ellas. Esa luz ultravioleta cambia la firma energética de los átomos de hidrógeno, dijo Bowman.

Los astrónomos observaron una longitud de onda específica. Si hubiera estrellas y luz ultravioleta, verían una firma. Si no hubiera estrellas, verían otra. Vieron una señal clara pero débil que mostraba que había estrellas, probablemente muchas de ellas, dijo Bowman.

Encontrar ese rastro de señal no fue fácil porque la Vía Láctea sola estalla con un ruido de onda de radio 10,000 veces más fuerte, dijo Peter Kurczynski, director de tecnología de programa avanzado de la National Science Foundation, que ayudó a financiar la investigación.

“Encontrar el impacto de las primeras estrellas en esa cacofonía sería como tratar de escuchar el aleteo de un colibrí desde dentro de un huracán”, dijo Kurczynski en un video de la NSF.

Debido a que el extremo superior de la frecuencia que estaban buscando es el mismo que el de la radio FM, los astrónomos tuvieron que ir al desierto australiano para escapar de la interferencia. Ahí fue donde instalaron sus antenas.

Luego trabajaron para confirmar lo que encontraron, en parte probándolo contra señales ficticias en el laboratorio, y todo mostró que lo que vieron fue la existencia de las primeras estrellas, dijo Bowman.

Hasta ahora, los científicos saben muy poco sobre estas primeras estrellas. Probablemente fueron más calientes y más simples que las estrellas modernas, dijeron Ellis y Bowman. Pero ahora que los astrónomos saben dónde y cómo mirar, otros confirmarán esto y aprenderán más, dijo Bowman.

La investigación no establece exactamente cuándo se activaron estas estrellas, excepto que a 180 millones de años después del Big Bang, estaban encendidas. Los científicos habían ideado muchos períodos de tiempo diferentes para cuando las primeras estrellas se encendieron, y 180 millones de años encajan con la teoría actual, dijo Ellis, profesor del University College London.

Cuando se encontró y se examinó esta señal, mostró que el hidrógeno entre las estrellas era “incluso más frío que el más frío que pensamos posible”, dijo Rennan Barkana, un astrofísico de la Universidad de Tel Aviv que escribió un estudio complementario sobre las implicaciones de la materia oscura del descubrimiento. Los investigadores esperaban que las temperaturas fueran de 10 grados por encima del cero absoluto, pero eran 5 grados por encima del cero absoluto (menos 451 grados Fahrenheit, o menos 268 grados Celsius).

“Lo único que sabemos por esta señal es que algo muy extraño está sucediendo”, dijo Barkana.

Lo que parece probable es que la materia oscura -que los científicos nunca han visto interactuar con nada- pueda estar enfriando ese hidrógeno, dijo. La materia oscura constituye aproximadamente el 27 por ciento del universoo, excepto que no está hecho de partículas de materia normal llamadas bariones.

Los científicos han sabido que la materia oscura existe, indirectamente, a través de mediciones basadas en la gravedad. Si esta interpretación de los datos es correcta, sería la primera confirmación de la materia oscura fuera de los cálculos de la gravedad, dijo Barkana.

También revela potencialmente algo nuevo sobre la naturaleza de la materia oscura.

“Si el resultado es correcto, constituye una detección indirecta de materia oscura y, además, sugiere algo de importancia fundamental (su interacción con los bariones)”, dijo en un correo electrónico el astrofísico de la Universidad Johns Hopkins, Marc Kamionkowski, que no formaba parte del estudio. . “Por lo tanto, esto es tan importante como se puede obtener en cosmología”.

Fuente:  https://abcnews.go.com/Technology/wireStory/astronomers-glimpse-cosmic-dawn-stars-switched-53419326

 

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