¿Hacia una revisión del modelo cosmológico?

los modelo cosmológico estándar, que se convirtió en una referencia durante el último siglo, podría quedar relegada a un segundo plano. Un estudio realizado por un equipo internacional, dirigido por Moritz Halsbauer de la Universidad de Bonn, Alemania, publicado el 4 de febrero de 2022 en Letras astrofísicas Cuestiona este modelo llamado Materia oscura fría lambda (LCDM, por «lambda – Cold Dark Matter». Al comparar las afirmaciones teóricas hechas por LCDM con el análisis de datos de observación de galaxias dispersas por todo el Universo, los astrofísicos detectaron «irregularidades». Lo que va en contra del modelo mencionado anteriormente, que anticipó una pequeña proporción de tales formaciones.

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Representación cronológica de la creación del Universo, desde el Big Bang hasta la actualidad.

© NASA

Representación cronológica de la creación del Universo, desde el Big Bang hasta la actualidad.

¿Materia oscura en la raíz de la incertidumbre?

El modelo LCDM es un modelo teórico que surgió en la década de 1990 y rápidamente disfrutó de cierto éxito en la comunidad astrofísica, a veces rebautizado como «Modelo estándar del Big Bang». Con LCDM, las galaxias están bañadas por halos de materia oscura, esta última constituye el 27% del cosmos, superando la presencia de la materia clásica denominada bariónica en el Universo, estimada en un 5%. De hecho, la influencia gravitatoria ejercida por la materia oscura provocaría fusiones de galaxias de varios tamaños, lo que induciría un engrosamiento del sistema. » El punto básico de nuestro estudio es la observación de un número significativo de galaxias cuya consistencia resulta ser mucho más tenue de lo que propone el modelo LCDM. “, explica a Ciência e Vida, el investigador Moritz Halsbauer.

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Las fusiones galácticas del modelo cosmológico estándar también afectarían lo que los físicos llaman «momento angular» o «momento angular». El momento angular es una cantidad vectorial que designa el momento de una masa en función de su velocidad. En lo que respecta a las galaxias, el momento angular permite conservar una forma de disco gracias a la velocidad de rotación de la materia alrededor del núcleo galáctico. Sin embargo, en el modelo LCDM, hay muchas fusiones de galaxias que perturbarían el momento angular. A partir de la interacción gravitacional entre los dos sistemas, se produce un fenómeno llamado fricción de Chandrasekhar: la materia en movimiento se desacelerará gradualmente, provocando así una deformación de la dinámica circular.

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Estas dos galaxias, apodadas "ratones" están actualmente en proceso de fusión

© ESA, NASA

Estas dos galaxias, apodadas «las Ratas», se encuentran actualmente en proceso de fusión y se espera que se fusionen en una galaxia más masiva al final del proceso.

Una alternativa: MUNDO

En vista de la observación de muchas galaxias de disco relativamente delgado, los equipos de Halsbauer se dieron cuenta de que tal vez el modelo LCDM no funcionó. Según el postdoctorado: Es obvio que necesitamos un nuevo modelo cosmológico. LCDM demostró ser subóptimo. Tenemos que deshacernos del parámetro que puede representar la materia oscura, ya sea caliente o fría. También será necesario repensar ciertas leyes de la gravedad. En este, una teoría se mostró prometedora frente a la extensión infinita representada por el Universo: el modelo MOND «.

Nacido en 1983 de la mente del astrofísico israelí Mordehai Milgrom, MOND (por Dinámica Newtoniana MODIFICADA«dinámica newtoniana modificada») es una alternativa real al sistema cosmológico estándar. Esta teoría revisa las leyes de la mecánica celeste erigidas por Isaac Newton, especialmente la segunda ley de Newton, que tiene el movimiento de los cuerpos. Al desarrollar MOND, Milgrom se deshace del parámetro de materia oscura al modificar los detalles gravitacionales. Así, la fuerza gravitatoria que sufren las estrellas en las regiones exteriores de una galaxia es proporcional al cuadrado de la llamada aceleración centrípeta, es decir, la aceleración de una masa que gira alrededor de un centro estacionario. Si pocos trabajos llegaron a acreditar la teoría MOND hasta la década de 2010, progresivamente una mayor proporción de astrofísicos llegaron a defender este nuevo modelo cosmológico. Así, los estudios publicados por los científicos Stacy McGaugh, Constantinos Skordis y Tom Zlosnik dieron cierta credibilidad a la creación de Mordechai Milgrom.

La galaxia espiral ESO 373-8, ubicada a 25 millones de años luz de distancia y se dice que es "completamente llano" por la NASA

© ESA, NASA

La galaxia espiral ESO 373-8, ubicada a 25 millones de años luz de distancia y promocionada como «plana como un panqueque» por la NASA.

Todavía se necesitarán muchas observaciones para probar la prevalencia del modelo MOND y la obsolescencia del modelo cosmológico LCDM estándar. » En el futuro, necesitaremos una estructura que dependa exclusivamente de la gravedad MOND y «milgromiana», sin tener en cuenta la materia oscura, caliente o fría. Todas estas simulaciones basadas en MOND son actualmente estudiadas y analizadas por un grupo de investigación conjunto de las Universidades de Bonn y Praga, bajo la dirección del profesor Pavel Kroupa. concluye Moritz Halsbauer.

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