Durante casi un siglo, los investigadores han planteado la hipótesis de que el universo contiene más materia de la que se puede observar directamente, conocida como "materia oscura". También han postulado la existencia de una "energía oscura" que es más poderosa que la atracción gravitacional.Se ha argumentado que estas dos hipótesis explican el movimiento de las estrellas en las galaxias y la expansión acelerada del universo respectivamente. Pero, según un investigador de la Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, estos conceptos pueden serya no es válido: los fenómenos que se supone que describen pueden demostrarse sin ellos. Esta investigación, que se publica en El diario astrofísico , explota un nuevo modelo teórico basado en la invariancia de escala del espacio vacío, que potencialmente resuelve dos de los mayores misterios de la astronomía.
En 1933, el astrónomo suizo Fritz Zwicky hizo un descubrimiento que dejó al mundo sin palabras: había, según Zwicky, sustancialmente más materia en el universo de lo que podemos ver realmente. Los astrónomos llamaron a esta materia desconocida "materia oscura", un concepto quecobraría aún más importancia en la década de 1970, cuando el astrónomo estadounidense Vera Rubin recurrió a este enigmático asunto para explicar los movimientos y la velocidad de las estrellas. Posteriormente, los científicos han dedicado considerables recursos para identificar la materia oscura, en el espacio, en el sueloe incluso en el CERN, pero sin éxito. En 1998 hubo un segundo trueno: un equipo de astrofísicos australianos y estadounidenses descubrió la aceleración de la expansión del universo, lo que les valió el Premio Nobel de física en 2011. Sin embargo, a pesar deLos enormes recursos que se han implementado, ninguna teoría u observación ha sido capaz de definir esta energía negra que supuestamente es más fuerte que la atracción gravitacional de Newton.r y la energía oscura son dos misterios que han dejado a los astrónomos perplejos durante más de 80 años y 20 años, respectivamente.
Un nuevo modelo basado en la invariancia de escala del espacio vacío
La forma en que representamos el universo y su historia se describe mediante las ecuaciones de relatividad general de Einstein, la gravitación universal de Newton y la mecánica cuántica. El modelo de consenso en la actualidad es el de una gran explosión seguida de una expansión ". En este modelo, existees una hipótesis inicial que no se ha tenido en cuenta, en mi opinión ", dice André Maeder, profesor honorario en el Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE." Con eso me refiero a la invariancia de escala del espacio vacío; en otroses decir, el espacio vacío y sus propiedades no cambian después de una dilatación o contracción ". El espacio vacío juega un papel primordial en las ecuaciones de Einstein, ya que opera en una cantidad conocida como" constante cosmológica ", y el modelo de universo resultante depende de ello.Con base en esta hipótesis, Maeder ahora está reexaminando el modelo del universo, señalando que la invariancia de escala del espacio vacío también está presente en la teoría fundamental del electromagnetismo.
¿Finalmente tenemos una explicación para la expansión del universo y la velocidad de las galaxias?
Cuando Maeder realizó pruebas cosmológicas en su nuevo modelo, descubrió que coincidía con las observaciones. También descubrió que el modelo predice la expansión acelerada del universo sin tener que tener en cuenta ninguna partícula o energía oscura. En resumen, pareceesa energía oscura puede no existir realmente ya que la aceleración de la expansión está contenida en las ecuaciones de la física.
En una segunda etapa, Maeder se centró en la ley de Newton, una instancia específica de las ecuaciones de la relatividad general. La ley también se modifica ligeramente cuando el modelo incorpora la nueva hipótesis de Maeder. De hecho, contiene un término de aceleración exterior muy pequeño, que esparticularmente importante a bajas densidades. Esta ley enmendada, cuando se aplica a los cúmulos de galaxias, conduce a masas de cúmulos en línea con la de la materia visible al contrario de lo que Zwicky argumentó en 1933: esto significa que no se necesita materia oscura para explicar elAltas velocidades de las galaxias en los cúmulos.Una segunda prueba demostró que esta ley también predice las altas velocidades alcanzadas por las estrellas en las regiones exteriores de las galaxias como Rubin había observado, sin tener que recurrir a la materia oscura para describirlas.Finalmente, una tercera prueba analizó la dispersión de las velocidades de las estrellas que oscilan alrededor del plano de la Vía Láctea. Esta dispersión, que aumenta con la edad de las estrellas relevantes, puede explicarse muy bienUtilicé la hipótesis invariante del espacio vacío, mientras que antes no había acuerdo sobre el origen de este efecto.
El descubrimiento de Maeder allana el camino para una nueva concepción de la astronomía, una que planteará preguntas y generará controversia ". El anuncio de este modelo, que finalmente resuelve dos de los mayores misterios de la astronomía, sigue siendo fiel al espíritu de la ciencia: nada puedenunca se dará por sentado, no en términos de experiencia, observación o razonamiento de los seres humanos ", concluyó André Maeder.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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