jueves, 21 de marzo de 2013

Planck revela un universo casi perfecto

 Planck el telescopio espacial  a creado el mapa más detallado   del fondo cósmico de microondas - la radiación fósil del Big Bang .Fue lanzado hoy y revela la existencia de características que desafían los fundamentos de nuestra comprensión actual del Universo.
La imagen se basa en las iniciales de 15,5 meses de los datos de Planck y es  la primera imagen de todo el cielo de la luz más antigua en nuestro universo, impresa en el cielo cuando el tenía apenas 380 000 años de antigüedad.


En ese momento, el Universo joven se llenó de una densa sopa caliente de interacción de protones, electrones y fotones a unos 2700 º C. Cuando los protones y los electrones se unieron para formar átomos de hidrógeno, la luz fue puesta en libertad. A medida que el Universo se ha expandido, esta luz hoy se ha extendido a longitudes de onda de microondas, equivalente a una temperatura de sólo 2,7 grados por encima del cero absoluto.
Este "fondo de microondas cósmico" - CMB - muestra pequeñas fluctuaciones de temperatura que corresponden a las regiones de densidades ligeramente diferentes en momentos muy tempranos, lo que representa el germen de toda la estructura del futuro: las estrellas y las galaxias de hoy.

De acuerdo con el modelo estándar de la cosmología, las fluctuaciones surgieron inmediatamente después del Big Bang y se extendieron a  grandes escalas cosmológicas durante un breve periodo de expansión acelerada conocido como inflación.

Planck fue diseñado para mapear estas fluctuaciones a través de todo el cielo con una mayor resolución y sensibilidad que nunca. Mediante el análisis de la naturaleza y distribución de las semillas en la imagen CMB de Planck, podemos determinar la composición y evolución del Universo desde su nacimiento hasta la actualidad.
En general, la información extraída del nuevo mapa de Planck proporciona una excelente confirmación del modelo estándar de la cosmología con una precisión sin precedentes, marcando un nuevo hito en nuestro manifiesto del contenido del Universo.

Pero debido a que la precisión del mapa de Planck es tan alto, sino que también ha permitido revelar algunas características peculiares inexplicadas  bien puede requerir una nueva física para ser entendido.

"La extraordinaria calidad de imagen de Planck del universo infantil nos permite pelar sus capas a los fundamentos mismos, revelando que nuestro modelo del cosmos está lejos de ser completa. Estos descubrimientos fueron posibles gracias a las tecnologías únicas desarrolladas para tal fin por la industria europea ", dice Jean-Jacques Dordain, el Director General de la ESA.

"Desde el lanzamiento de la primera imagen de Planck de todo el cielo  en 2010, han sido cuidadosamente extraidas y analizadas todas las emisiones en primer plano que se encuentran entre nosotros y la primera luz del Universo, dejando al descubierto el fondo de microondas cósmico con el mayor detalle todavía", agrega George Efstathiou de la Universidad de Cambridge, Reino Unido.

Uno de los hallazgos más sorprendentes es que las fluctuaciones en la temperatura del CMB en las grandes escalas angulares no coinciden con las predichas por el modelo estándar - las señales no son tan fuertes como se esperaba de la estructura de la escala más pequeña revelado por Planck.
Otra es una asimetría en las temperaturas medias en hemisferios opuestos del cielo. Esto es contrario a la predicción hecha por el modelo estándar del universo debe ser muy similar en cualquier dirección que miremos.
Además, un punto frío se extiende sobre una zona del cielo que es mucho mayor de lo esperado.
La asimetría y la zona fría ya se habían insinuado con el predecesor de Planck, la misión WMAP de la NASA, pero fueron ignorados en gran parte debido a las persistentes dudas sobre su origen cósmico.
"El hecho de que Planck ha hecho una detección significativa de estas anomalías borra cualquier duda acerca de su realidad, sino que ya no se puede decir que son artefactos de las mediciones. Son reales y tenemos que buscar una explicación creíble ", dice Paolo Natoli, de la Universidad de Ferrara, Italia.

"Imagina la investigación de los cimientos de una casa y encontrar que partes de ellos son débiles. Usted no puede saber si las debilidades pueden eventualmente derrocar la casa, pero es probable que empiece a buscar maneras de reforzar todo bastante rápido  ", añade François Bouchet, del Instituto de Astrofísica de París.

Una manera de explicar las anomalías es proponer que el Universo es, de hecho, no es la mismo en todas las direcciones a una escala mayor de lo que podemos observar. En este escenario, los rayos de luz del CMB pudieron haber tomado una ruta más complicada por el universo de lo que se entiende, lo que resulta en algunos de los patrones inusuales observados en la actualidad.

"Nuestro objetivo final sería la de construir un nuevo modelo que permite predecir las anomalías y las una. Pero estos son los primeros días, hasta el momento, no sabemos si esto es posible y qué tipo de nueva física puede ser necesaria. Y eso es emocionante ", dice el profesor Efstathiou.

Nueva receta cósmica
Más allá de las anomalías, sin embargo, los datos de Planck ,espectacularmente vienen a ajustarse a las expectativas de un modelo bastante simple del Universo, permitiendo a los científicos extraer los valores más refinados aún por sus ingredientes.

La materia normal que compone las estrellas y galaxias contribuye sólo el 4,9% de la densidad de masa / energía del Universo. La materia oscura, que hasta ahora sólo se han detectado indirectamente por su influencia gravitacional, constituye el 26,8%, casi un quinto más que la estimación anterior.

Por el contrario, la energía oscura, una fuerza misteriosa se piensa que es responsable de la aceleración de la expansión del Universo, representa menos de lo que se pensaba.

Por último, los datos de Planck también establecieron un nuevo valor para la velocidad a la que el Universo se está expandiendo hoy en día se conoce como la constante de Hubble. En 67,15 kilometros por segundo por megaparsec, este es significativamente menor que el valor estándar actual en astronomía. Los datos indican que la edad del Universo es 13820000000 años.

"Con los mapas más precisos y detallados del cielo de microondas jamás se ha hecho, Planck está pintando una imagen nueva del Universo que nos está empujando a los límites de la comprensión de las teorías cosmológicas", comenta Jan Tauber, Planck de la ESA científico del proyecto.
"Vemos un ajuste casi perfecto con el modelo estándar de la cosmología, pero con características interesantes que nos obligan a repensar algunos de nuestros supuestos básicos.
"Este es el comienzo de un nuevo viaje, y esperamos que nuestro análisis continuo de los datos de Planck  ayudarán a arrojar luz sobre este enigma." http://www.esa.int/

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