Miden la expansión del Universo a lo largo de 11.000 millones de años

Un estudio internacional, en el que han participado tres astrofísicos españoles, ha logrado medir la expansión del Universo a lo largo de 11.000 millones de años, un periodo de tiempo que todavía permanecía inexplorado.

El Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ha publicado un análisis exhaustivo del mayor mapa tridimensional del Universo, que llena algunos de los vacíos en la exploración de la historia del cosmos.

Los astrofísicos conocían la historia antigua y la reciente de la expansión del Universo, pero entre los dos periodos había vacíos en un lapso correspondiente a 11.000 millones de años.

Por eso, durante cinco años, científicos del SDSS han trabajado para conocer qué pasó durante este periodo.

Más de dos millones de galaxias y cuásares

Los nuevos resultados son fruto de uno de los programas del SDSS, la colaboración internacional Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS), en la que participan más de cien astrofísicos, entre ellos tres españoles, que han tenido un papel relevante: Héctor Gil, del Instituto de Ciencias del Cosmos de la UB (Iccub), Andreu Font, del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE), y Santiago Ávila, de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).

Entre los resultados están las medidas detalladas de más de dos millones de galaxias y cuásares, que cubren 11.000 millones de años de tiempo cósmico.

Gracias al estudio de la radiación del fondo cósmico de microondas y a las medidas de las cantidades relativas de los elementos creados poco después del Big Bang, los científicos conocían cómo era el Universo en su ‘infancia’.

También conocían la historia de la expansión del Universo en los últimos mil millones de años, a partir de los mapas de galaxias y de las medidas de las distancias entre ellas.

«El análisis de la colaboración eBOSS y los experimentos previos del SDSS muestran la historia de la expansión del Universo a lo largo del mayor periodo de tiempo estudiado hasta ahora», ha destacado Gil, investigador becado por la Fundación «la Caixa» para hacer su posdoctorado en el ICCUB y que ha liderado el análisis de estos mapas de galaxias, midiendo el ritmo de expansión y el crecimiento de las estructuras del Universo de hace 6.000 millones de años.

Física temprana y tardía

Estas medidas ayudan unir la física temprana con la tardía, lo que permite generar una imagen completa de la expansión del Universo a lo largo del tiempo.

El mapa del cosmos obtenido con este nuevo trabajo revela filamentos y huecos que definen la estructura del Universo desde cuando tenía sólo 300.000 años y revela que la expansión del Universo se empezó a acelerar hace unos 6.000 millones de años, y que sigue en aumento desde entonces.

Esta expansión acelerada parece que se debe a un misterioso componente invisible del Universo, llamado energía oscura, que es consistente con la teoría general de la relatividad de Einstein, pero extremadamente difícil de conciliar con el conocimiento actual de la física de partículas.

Combinando las observaciones hechas por eBOSS con los estudios sobre la etapa más temprana del Universo, los investigadores han obtenido una imagen con algunas incompatibilidades, por ejemplo, la medición del ritmo actual de expansión del Universo (conocido como constante de Hubble) es aproximadamente un 10 % inferior al valor encontrado cuando se mide el ritmo de expansión utilizando la distancia a galaxias cercanas.

«La alta precisión de los datos hace muy improbable que este desajuste se deba a azar», según Font, ??que ha liderado la interpretación de los resultados.

Según los investigadores, «no hay ninguna explicación ampliamente aceptada para esta discrepancia en las medidas de las tasas de expansión, pero una posibilidad es que una forma previamente desconocida de materia o energía de el Universo temprano hubiera dejado una huella en la expansión que observamos en la actualidad».

Todos estos resultados han visto la luz hoy con la publicación de más de veinte artículos científicos en ‘ArXiv’, documentos que describen, a lo largo de más de quinientas páginas, los análisis de los últimos datos de eBOSS. EFE

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