Esta ilustración, es un resumen de la historia de 13.820 millones de años de duración de nuestro Universo. Muestra los principales acontecimientos que tuvieron lugar entre la fase inicial del cosmos, donde sus propiedades fueron uniformes y puntuado sólo por pequeñas fluctuaciones, a la rica variedad de la estructura cósmica que los seres humanos observan hoy en día, las cuales van desde las estrellas y los planetas a las galaxias y cúmulos estelares. Crédito de la imagen: ESA y la colaboración de Planck.
La información que ha entregado el 21 de marzo de 2013 por JPL NASA relacionada con la Misión Planck, hará que debamos modificar en parte el conocimiento que teníamos de la estructura del universo conocido, especial tarea para profesores, estudiantes, profesionales y aficionados a la astronomía y astrofísica.
El 14 de mayo de 2009, la Agencia EspacialEuropea [ESA] lanzó desde el puerto espacial Kourou en la Guayana Francesa mediante un cohete Ariane, dos telescopios espaciales, el Herschel y el Planck, diseñados para detectar las anisotropías en el fondo cósmico de microondas, con una resolución y sensibilidad sin precedentes. El observatorio Planck, que ha estado escaneando el cielo desde entonces, mediante sus datos obtenidos, comprobaría las actuales teorías relacionadas con el universo primitivo y los orígenes de las estructuras cósmicas.
Tras dos años de análisis, los investigadores que han trabajado en esta misión, han anunciado los primeros resultados en la oficina de la ESA en París, relacionadas con la medición precisa del CMB [Fondo Cósmico de Microondas], un remanente hasta la fecha de la Gran Explosión [Big Bang].
Se ha publicado el mapa mas preciso y detallado que jamás se había hecho de la luz más antigua del universo, revelando una nueva información relacionada con su edad, contenido y origen.
Este gráfico muestra la evolución de los satélites diseñados para medir los restos de la antígua luz generada por la Gran Explosión [Big Bang] que creó nuestro universo hace 13.820.000.000 millones de años. Crédito: NASA /JPL-Celtech / ESA
Planck ha utilizado dos instrumentos para medir el fondo cósmico de microondas [CMB en inglés] en las frecuencias entre 27 GHz y THz1. Toma estas medidas en un punto en el espacio que está aproximadamente a 1,5 millones de kilómetros más lejos del Sol, en el punto de Lagrange 2, lo que le permite utilizar un mínimo de combustible y casi no es perturbado por el desvío de las señales de la Tierra.
Este mapa muestra la luz antigua de nuestro universo, llamado Fondo de Microondas Cósmico, fue impreso en el cielo cuando el universo tenía 370.000 años de edad. Crédito: ESA y colaboración de Planck
Los resultados del mapa, sugieren que el universo se está expandiendo más lentamente a como los científicos estimaban. Los datos de Planck, muestran también que hay menos energía oscura y más materia oscura y normal en el universo, de que lo que se conoce.
De acuerdo a estos datos, la composición del universo queda compuesta como sigue:
La Materia Oscura, que hasta ahora solo se ha detectado indirectamente por su influencia gravitacional, constituye el 26,8%; casi un quinto más que lo anteriormente estimado.
La Energía Oscura, una fuerza que se piensa es la responsable de la aceleración de la expansión del universo, es sólo 68,3%; menos de lo que se pensaba.
La Materia Normal, compuesta por las estrellas, galaxias, gas intergaláctico, átomos, etc., la constituye un 4,9% de la densidad masa/energía del universo.
Los datos de Planck, también establecieron un nuevo valor para la velocidad a la que el universo se está expandiendo y que hoy conocemos como la constante de Hubble; se expande a razón de 67,15 + kilómetros por segundos por megaparsec, valor significativamente menor que el valor estándar actual en astronomía.
En cuanto a la edad del universo, los datos indican que es de 13.820.000.000 millones de años, por lo tanto, es 120 millones de años más antiguo que las estimaciones previas [a la fecha considerábamos 13.700 millones].
Imagen perfeccionamiento de los ingredientes en nuestro universo.La materia normal que compone las estrellas y galaxias contribuye sólo el 4,9% de la masa del Universo / inventario energía. La materia oscura, la cual es detectada indirectamente por su influencia gravitatoria sobre la materia cercana, ocupa el 26,8%,mientras que la energía oscura, una misteriosa fuerza que se cree es responsable de la aceleración de la expansión del Universo, representa el 68,3%. Crédito: ESA y la colaboración de Planck
Este gráfico muestra las diferencias de temperatura en la luz más antigua del universo, llamado el fondo de microondas cósmico, detectadas por Planck a diferentes distancias de separación en el cielo. Crédito de la imagen: ESA y la Colaboración Planck
I Joan Centrella, científico del Programa Planck de la NASA ha comentado que:” Los astrónomos han estado pendientes esperando este mapa, estas medidas son profundamente importantes para muchas aéreas de la ciencia, así como (para) las misiones espaciales futuras; estamos muy contentos de haber trabajado con la Agencia EspacialEuropea en este histórico esfuerzo”.
El mapa, de acuerdo a los antecedentes recogidos en 15,5 meses observando el cielo, revela pequeñas fluctuaciones de temperatura en el CMB; la luz antigua que ha viajado durante millones de años desde el universo temprano para llegar hasta nosotros; los patrones de luz representan las semillas de las galaxias y cúmulos de galaxias que vemos en la actualidad a nuestro alrededor. Charles Lawrence, científico norteamericano del Proyecto Planck en el JPL de la NASA en Pasadena, comenta que”el Mapa de Planck revela no solo un universo muy joven, sino también la materia, incluyendo la materia oscura, en todo el universo”.
La edad, el contenido y otras características fundamentales de nuestro universo, se describen en un simple modelo desarrollado por los investigadores, llamado el modelo estándar de cosmología; que con los nuevos antecedentes, permiten a los científicos probar y mejorar la precisión del modelo. Existen algunas características curiosas que no encajan con la imagen simple; por ejemplo, el modelo asume que el cielo es el mismo en todas partes, pero los patrones de luz son asimétricos en dos mitades del cielo, y no hay un lugar que se entienda sobre un trozo de cielo que es más grande de lo esperado.”Por un lado, tenemos un modelo simple que se ajusta a nuestras observaciones extremadamente bien, pero por otro lado, vemos algunas características extrañas que nos obligan a repensar nuestro supuestos básicos”, dice Jan Tauber de la ESA científico del Proyecto Planck en los Países Bajos, “Este es un nuevo comienzo de un nuevo viaje, y esperamos que nuestro análisis continuo de datos de Planck, ayudará a arrojar luz sobre este enigma”.
Este mapa muestra todo el cielo de la misión Planck, de la materia entre la Tierra y el borde del universo observable. Las regiones de menos masa aparecen como áreas más claras, mientras que las regiones con más masa son más oscuras. Crédito ESA/NASA/JPL
Los hallazgos también prueban la teoría que describe la inflación, una dramática expansión del universo que se produjo inmediatamente después de su nacimiento. Los cosmólogos creen que el universo naciente pasó por un período de crecimiento extremadamente rápido, período que comenzó a 10-35 s. después de la Gran Explosión [Big Bang], durante el cual, el universo se cree experimentó una enorme expansión que hemos llamado inflación. En un pequeñísimo lapso de tiempo, el universo explotó en 100 billones de billones de veces de tamaño; el nuevo mapa, que muestra que la materia parece estar distribuida al azar, sugiere que los procesos aleatorios estaban en juego en el universo temprano, a escalas de un minuto cuántico.
Esto permite a los científicos descartar muchas complejas teorías de inflación a favor de lo más simple. La cartografía efectuada por Planck del Fondo de Microondas Cósmico, el resplandor de la Teoría de la Gran Explosión que creó nuestro universo, ésa radiación reliquia, proporciona a los investigadores una instantánea del universo a sólo 370.000 años después de la Gran Explosión; la luz existía antes de ése tiempo, pero estaba herméticamente cerrada en un plasma caliente similar a una vela, el cual más tarde se enfrió estableciendo la luz. Cuando los protones primordiales, neutrones y electrones forman los átomos neutros que permiten a los fotones desacoplarse y moverse, finalmente, libremente, los fotones se ponen a viajar de repente, sin obstáculos, por el espacio, sus longitudes de onda se estiran debido a la expansión del universo al salir una nube de radiación de microondas en todas direcciones.
En este aspecto, el CMB es notablemente uniforme en todo el cielo, pero pequeñas variaciones revelan las huellas de las ondas sonoras provocadas por las fluctuaciones cuánticas en el universo a sólo momentos después de su nacimiento. Estas huellas, son las que aparecen como manchas en el mapa de Planck y son las semillas de las que creció la materia, la formación de estrellas y galaxias.
En los próximos días se seguirán entregando más antecedentes, pero los resultados completos del Observatorio Planck, que aún sigue escaneando el cielo, serán entregados en 2014 por la Oficina JPL del Proyecto Planck de la NASA. Estosresultados se esperan que tengan repercusiones en otras áreas de la física de partículas y la cosmología, incluyendo el número de neutrinos en el universo.Bibliografía: SCIOPS ESA / JPL / NASA / Planck Caltech Edu./ et al.
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