Los científicos han notado por primera vez que el universo primitivo se movía en cámara extremadamente lenta, desbloqueando uno de los misterios del universo en expansión de Einstein. Investigación publicada en astronomía natural.
La teoría general de la relatividad de Einstein significa que deberíamos observar el universo distante, y por lo tanto antiguo, funcionando mucho más lentamente de lo que lo hace hoy. Sin embargo, mirar hacia atrás en ese momento ha resultado difícil de alcanzar. Los científicos ahora han podido resolver este misterio utilizando cuásares como «relojes».
dijo el autor principal del estudio, el profesor Geraint Lewis de la Escuela de Física de la Universidad de Sydney y el Instituto de Astronomía de Sydney.
“Si estuvieras ahí afuera, en este universo infantil, un segundo parecería un segundo, pero desde nuestra ubicación, más de 12 mil millones de años en el futuro, ese tiempo temprano parece estar desacelerándose”.
El profesor Lewis y su coautor, el Dr. Brendon Brewer de la Universidad de Auckland, utilizaron datos observados de casi 200 cuásares (agujeros negros supermasivos en el centro de las primeras galaxias) para analizar esta dilatación del tiempo.
«Gracias a Einstein, sabemos que el tiempo y el espacio están entrelazados, y desde el amanecer de los tiempos en la singularidad del Big Bang, el universo se ha estado expandiendo», dijo el profesor Lewis.
«Esta expansión del espacio significa que nuestras observaciones del universo primitivo deberían parecer mucho más lentas que los flujos de tiempo actuales.
«En este artículo, lo retrotraemos a unos mil millones de años después del Big Bang».
Anteriormente, los astrónomos habían confirmado el retorno de este universo lento a aproximadamente la mitad de la edad del universo mediante el uso de supernovas (estrellas masivas en explosión) como «relojes estándar». Pero aunque las supernovas son muy brillantes, son difíciles de observar a las enormes distancias necesarias para observar el universo primitivo.
Al observar los cuásares, este horizonte de tiempo ha retrocedido a solo una décima parte de la edad del universo, lo que confirma que el universo parece acelerarse a medida que envejece.
El profesor Lewis dijo: «Cuando las supernovas actúan como un solo destello de luz, lo que las hace más fáciles de estudiar, los cuásares son mucho más complejos, como un espectáculo continuo de fuegos artificiales.
«Lo que hemos hecho es desentrañar esta exhibición de fuegos artificiales y mostrar que los cuásares también pueden usarse como marcadores de tiempo estándar para el universo primitivo».
El profesor Lewis trabajó con el astrofísico Dr. Brewer para examinar en detalle 190 cuásares observados durante dos décadas. Al combinar observaciones tomadas en diferentes colores (o longitudes de onda) (luz verde, luz roja e infrarrojos), pudieron unificar los «latidos» de cada cuásar. Al aplicar el análisis bayesiano, descubrieron que la expansión del universo está impresa en el tictac de cada cuásar.
«Con estos notables datos, pudimos trazar los tictacs del reloj del cuásar, revelando el efecto de la expansión del espacio», dijo el profesor Lewis.
Estos resultados también confirman la imagen de Einstein de la expansión del universo, pero contradicen estudios previos que no lograron cuantificar la dilatación del tiempo de cuásares distantes.
«Estos estudios previos han llevado a la gente a preguntarse si los cuásares son realmente objetos cósmicos, o incluso si la idea de expandir el espacio es correcta», dijo el profesor Lewis.
«Con estos nuevos datos y análisis, pudimos encontrar el escurridizo signo de los cuásares y se comportan exactamente como predijo la relatividad de Einstein», dijo.
más información:
Detección de la dilatación del tiempo cósmico para cuásares de alto corrimiento al rojo, astronomía natural (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-02029-2 Y www.nature.com/articles/s41550-023-02029-2
Los datos fuente de este proyecto están disponibles en zenodo.org/record/5842449#.YipOg-jMJPY
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