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Comienza a desvelarse el lado oscuro del Universo

El primer mapa de precisión de la materia oscura confirma que la energía oscura está causando la expansión acelerada de estrellas y planetas


Un equipo internacional de científicos ha comenzado a desvelar el lado oscuro del Universo. Ha medido con una precisión sin precedentes la estructura de la materia oscura y confirmado que la energía oscura representa el 70 por ciento de su composición, así como que está causando su expansión acelerada. Un enorme paso para comprender 14.000 millones de años de evolución del Universo.





Mapa de la materia oscura realizada a partir de medidas de lente gravitatoria de 26 millones de galaxias por el Dark Energy Survey. El mapa cubre aproximadamente una trigésima parte de todo el cielo y abarca varios miles de millones de años luz en extensión. Las regiones rojas tienen más materia oscura que la media; las regiones azules, menos. Crédito de la imagen: Chihway Chang del Kavli Institute for Cosmological Physics de la Universidad de Chicago, y la colaboración DES.
Mapa de la materia oscura realizada a partir de medidas de lente gravitatoria de 26 millones de galaxias por el Dark Energy Survey. El mapa cubre aproximadamente una trigésima parte de todo el cielo y abarca varios miles de millones de años luz en extensión. Las regiones rojas tienen más materia oscura que la media; las regiones azules, menos. Crédito de la imagen: Chihway Chang del Kavli Institute for Cosmological Physics de la Universidad de Chicago, y la colaboración DES.
Imaginad plantar una semilla y ser capaces de predecir con gran precisión la altura exacta del árbol que crecerá a partir de ella. Ahora imaginad poder viajar hacia el futuro y hacer una fotografía que demuestre que vuestra predicción era correcta.
 
Si tomamos la semilla como el universo primitivo, y el árbol como el universo actual, podemos hacernos una idea de lo que la colaboración Dark Energy Survey (DES) acaba de hacer. En una presentación que tuvo lugar  en la reciente reunión de la American Physical Society Division of Particles and Fields en el Fermi National Accelerator Laboratory, cerca de Chicago, investigadores de DES mostraron la medida más precisa jamás hecha de la estructura a gran escala de la materia oscura del universo actual, según informa la revista Nature.
 
Esta medida de la cantidad y distribución de materia oscura en el cosmos actual se ha hecho con una precisión que, por primera vez, rivaliza con la de las medidas del universo primitivo hechas por la misión espacial Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA).
 
El nuevo resultado del DES (el árbol, en la metáfora anterior) está cerca de las "predicciones" para el universo actual hechas a partir de las medidas de Planck del pasado lejano (la semilla). Los nuevos resultados permiten a los científicos comprender más sobre las maneras en que el universo ha evolucionado durante más de catorce mil millones de años.
 
"Por un lado es emocionante poder confirmar las predicciones del modelo estándar y aportar los resultados más precisos sobre el ritmo de crecimiento de estructuras cósmicas", ha declarado Enrique Gaztañaga, investigador principal en el Institut de Ciències de l'Espai (IEEC-CSIC). "Pero todavía no hemos encontrado una pista definitiva de por qué el universo se está acelerando."
 
Datos confirmados
 
Lo más notable es que este resultado apoya la teoría de que el 26 por ciento del universo se compone de una forma misteriosa de materia, conocida como materia oscura, y que el espacio está lleno de energía oscura, también invisible, que está causando la expansión acelerada del universo y que representa el 70 por ciento de su composición. La energía oscura, en su forma más simple, fue planteada como hipótesis por primera vez por Albert Einstein hace un siglo.
 
Paradójicamente, es más fácil medir la distribución de materia del universo en un pasado lejano de lo que es medirla hoy. En los primeros 400 000 años después del Big Bang, el universo estaba lleno de un gas incandescente, cuya luz sobrevive hasta nuestros días.
 
El mapa de Planck de esta radiación cósmica de fondo de microondas nos da una instantánea del universo en ese momento temprano. Desde entonces, por un lado, la gravedad de la materia oscura ha atraído la masa y ha hecho que se formen estructuras en el universo a lo largo del tiempo.
 
Por otro lado, la energía oscura, con su efecto repulsivo, ha estado combatiendo la atracción de la materia. Usando el mapa de Planck como punto de partida, los cosmólogos pueden calcular con precisión cómo se ha desarrollado esta batalla entre materia y energía oscuras a lo largo de más de 14.000 millones de años.
 
"Con estas fantásticas medidas, DES está empezando a mostrar la enorme capacidad que tiene para producir resultados que supongan un avance importante en nuestra comprensión del universo. Los próximos años nos pueden deparar sorpresas acerca del lado oscuro del universo", ha dicho Eusebio Sánchez, el investigador responsable del proyecto en el CIEMAT.

Comprendiendo señales cósmicas
 
Los nuevos resultados se basan únicamente en datos recogidos durante el primer año de observación y cubren una trigésima parte del cielo. Los científicos de DES utilizaron dos métodos para medir la materia oscura. Primero, crearon mapas de posiciones de galaxias, y segundo, midieron con precisión las formas de 26 millones de galaxias lejanas para cartografiar directamente los patrones de materia oscura a lo largo de miles de millones de años luz, usando una técnica llamada lente gravitacional.
 
Para realizar estas medidas de alta precisión, el equipo de DES ha desarrollado nuevas técnicas para detectar las diminutas distorsiones que las lentes gravitacionales producen en las imágenes que se obtienen de las galaxias lejanas, un efecto que ni siquiera es visible al ojo humano. Las nuevas técnicas hacen posible un avance revolucionario en la comprensión de estas señales cósmicas.
 
En el proceso, crearon el mapa más grande jamás hecho de la materia oscura en el cosmos. El nuevo mapa de materia oscura es diez veces más grande que el que la propia colaboración DES publicó en 2015, y será finalmente tres veces más grande de lo que es ahora cuando se incluyan todos los datos de cinco años de observación.
 
"Con las medidas que hemos hecho, hemos contribuido a entender mejor la relación que hay entre las galaxias y la materia oscura, que es un elemento crucial para realizar este análisis cosmológico", ha comentado Judit Prat, estudiante de doctorado en el IFAE y primera autora de uno de los artículos publicados.
 
The Dark Energy Survey es una colaboración de más de 400 científicos de 26 instituciones en siete países. Su instrumento principal, la Dark Energy Camera, de 570 megapíxeles, está montada en el telescopio Blanco de 4 metros en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo del National Optical Astronomy Observatory en Chile y sus datos se procesan en el National Center for Supercomputing Applications de Illinois en Urbana-Champaign. España fue el primer grupo internacional en unirse a Estados Unidos para fundar el proyecto DES y participa a través de tres instituciones, dos de ellas en Barcelona (el Institut de Ciències de l'Espai, IEEC-CSIC, y el Institut de Física d'Altes Energies, IFAE) y una en Madrid (CIEMAT).        


Miércoles, 9 de Agosto 2017
CIEMAT/T21
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Nota



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1.Publicado por Cornelio Gonzalez el 10/08/2017 18:32

Mi propia manera de interpretar el tema.(Ver en ¿Hombre=Cosmos? , página 353 y siguientes):

Si tanto la masa y la energía normales responden a la gravedad - como también lo hacen
las hasta ahora cósmicas y misteriosas masa y energía oscuras - habría entonces una manera UNITARIAMENTE TOTALIZADA de entender en términos cuántico-relativistas y al 0.99999999999... (infinitos nueves) de la velocidad de la luz c= 1, a la tercera ley de Newton que nos dice que a toda acción en un sentido, co-responde una re-acción igual y de sentido contrario. Para ello es necesario primero visualizar en tal UNITARIA TOTALIDAD, la igualdad tanto del espacio con el tiempo, como de la energía con la masa.

Partiremos para ello de un hecho palmario: de acuerdo con Einstein y como los seres humanos que somos, tambien somos masa y como tal, también energía y a su vez, en tanto que masa-energía, indesligablemente somos también espacio-tiempo. Dicho con otras palabras: somos masa-energía y/o espacio-tiempo, pero los cuales, en su UNIDAD, se observa/n, se regula/n (1) a sí misma/o/s. De ello da fe esta razón-proporción la cual y como los seres humanos que somos, nos TOTALIZA en la UNIDAD de velocidad de la luz c= 1:

UNITARIA TOTALIDAD, como velocidad = espacio / tiempo, cuando el espacio equivale al tiempo.

UNITARIA TOTALIDAD, como velocidad de la luz= energía / masa, cuando la energía equivale a la masa.

Generalizada UNITARIA TOTALIDAD desde la cual, es posible plantear la siguiente razón-proporción:

Espacio / tiempo = energía / masa, de donde:

(energía × tiempo= acción→) / (espacio × masa= reacción ←) = 1 = c

(No está por demás recordar que para la relatividad einsteniana y de la misma manera como la energía y la masa son equivalentes, en la práctica real, el tiempo y el espacio, tambien lo son).

De esta razón-proporción salen varias claras enseñanzas:

A - Recordemos que según el recuadro anterior, la acción cuántico-relativista es el producto: energía x tiempo, de donde se colige una perfecta integración: el tiempo… ¡tambien es energía!, y/o a la inversa: la energía… ¡tambien es tiempo!

B - Del mismo modo y tambien en términos cuántico-relativistas, la reacción es el producto: espacio x masa, de donde igualmente se deduce una perfecta integración: el espacio… ¡tambien es masa!, y/o, a la inversa: la masa… ¡tambien es espacio! (Sobre este tema, ver la nota del profesor Alexander Abian - QEPD - en la página 65 de ¿Hombre=Cosmos? )

C - La dos circunstancias A y B, nos permitirían entonces resolver el intrigante misterio la energía y la masa oscuras como un asunto no externo a nosotros, sino por el contrario: como algo que depende íntegramente de nuestra “másica” forma humana de ver y entender, tanto a la energía (que en esencia… ¡es tiempo!) como la masa (que en su íntima índole… ¡es espacio!), circunstancias las cuales y además, nos proporcionarían…

D - Una satisfactoria explicación del espacio y del tiempo surgidos del Big-Bang como unas entidades cósmicas esencialmente dinámicas, toda vez que, en la infinitud de la UNIDAD de la velocidad de la luz c= 1= 0.9999999999999999… (infinitos nueves), el espacio y el tiempo involucrados en tal velocidad adquieren automáticamente su carácter dinámico mediante el accionar-reaccionar resultante de su indesligable fusión con las einstenianas masa-energía.

Estas naturales y cosmológicas acción-reacción explicarían muy bien la razón por la cual el Universo se encuentra en permanente expansión: CUANTO MAYOR SEA LA DISTANCIA OBSERVADA, HABRÁ UN MAYOR ESPACIO INVOLUCRADO EN TAL ACCIÓN Y EN CONSECUENCIA Y COMO REACCIÓN, TAMBIÉN UNA MAYOR MASA (EINSTEIN)… ¡PERO “OSCURA”, TODA VEZ QUE, COMO ESPACIO QUE ES, NO ES POSIBLE OBSERVARLA!

Dicho de otra forma: mientras más profundo - luego también durante más tiempo, que no lo olvidemos, también es energía - se ejecute la acción de observar el espacio, se percibirá una mayor expansión debida a una mayor reacción como masa “oscura”... y la cual, por ser asimismo un transparente espacio… ¡tampoco es posible observarla físicamente!, pero sí sentir sus gravitacionales efectos. El final resultado de todo es la observación de un espacio cósmico (léase: una “oscura” masa cósmica) en una permanente y acelerada expansión, toda vez que, mientras más profunda en el espacio se ejecute la observación (o lo que es lo mismo, si tal observación dura más tiempo), más rápida, energética (Einstein) y “oscura” - pues al “tiempo” tampoco se lo puede observar físicamente - se apreciará su difusión.

Ahora bien, la parte del texto de mi autoría que he resaltado en mayúsculas y que pone en evidencia la relación: a mayor distancia (espacio) mayor masa, pero “oscura”, perfectamente coincide con la parte del inicial texto que de Vera Rubin (2) he subrayado y resaltado en negrilla, y que nos dice que:

“….se han sucedido numerosas pruebas y observaciones para detectar los efectos de la materia oscura, tales como las lentes gravitacionales. En la actualidad todos los modelos de formación de galaxias incluyen la presencia de materia oscura…”

...materia oscura (y recuérdese que es “oscura” porque a su masa y como el transparente espacio que es, es imposible observarla; solo es posible medir sus efectos gravitatorios) lo cual, y como ya lo habíamos dicho antes (ver nota (1) página 351 en ¿Hombre=Cosmos? ), puede muy bien inducir una conducta óptica asimilable a la de una cósmica “lente gravitacional”, lo que no implicaría otra cosa que la igualmente óptica capacidad de la einsteniana masa-energía propia de la MRFC,de curvarse perfectamente sobre sí misma y esto como un natural efecto de la mutua y complejamente coordenada especularidad electromagnética entre sus estados cuánticos inicial y/o final , y todo esto sin que la masa que hace falta para que, según Vera Rubin: “… la curva de rotación se mantenga plana en todos los puntos observados…”, deje de estar directamente relacionada con la mayor distancia (…luego tambien mayor masa, aunque “oscura”), considerada desde el centro de las galaxias hacia sus partes externas. Esta universal forma de entender a la fuerza gravitatoria, justifica entonces un estadístico-probabilista, dinámico y complejamente coordenado, equilibrio↔desequilibrio a darse entre el mayormente “másico” y newtoniano centro de las galaxias y entendido éste como 1/2= 0.5 y el resto de la masa “oscura” de la misma galaxia, pero representada en esta oportunidad por el espacio - que como el segundo e invisible “otro” 1/2 = 0.5, se encuentra inmerso en el UNITARIO 2/2= 1 - que va, desde el centro galáctico, hasta sus partes exteriores.
……………………….

(1) Léase: se “miden” a sí mismos, ver página 343, en www.hombreycosmos.org

………………

(2) https://es.wikipedia.org/wiki/Vera_Rubin#Materia_oscura

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