La danza galáctica revela que el universo es más pequeño de lo que se pensaba

Las galaxias están ubicadas en un grupo de galaxias masivo. Al ingresar al cúmulo, estas galaxias muestran un desplazamiento hacia el azul en comparación con la galaxia central. Crédito: Dr. Shihong Liao

Un estudio que utiliza datos del Sloan Digital Sky Survey ha revelado que el universo puede ser más joven de lo esperado, desafiando los modelos cosmológicos tradicionales al analizar los movimientos de las galaxias espaciales alrededor de cúmulos masivos.

En los modelos cosmológicos estándar, la formación de estructuras cosmológicas comienza con la aparición de pequeñas estructuras, que posteriormente sufren una fusión jerárquica, lo que lleva a la formación de sistemas más grandes. A medida que el universo envejece, los grupos y cúmulos masivos de galaxias, como los sistemas más grandes, tienden a aumentar en masa y alcanzar un estado más relajado dinámicamente.

Los movimientos de las galaxias espaciales alrededor de estos grupos y cúmulos proporcionan información valiosa sobre su estado de ensamblaje. Las observaciones de ese movimiento proporcionan pistas importantes sobre la edad del universo.

Utilizando datos públicos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un equipo de investigación dirigido por el profesor Qi Guo de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC) analizó la cinemática de pares de satélites alrededor de cúmulos de galaxias masivos. Los hallazgos del equipo sugieren que el universo puede ser más joven de lo predicho por el modelo LCDM con parámetros cosmológicos de Planck.

Este estudio fue publicado en astronomía de la naturaleza El 22 de enero.

Fracción acumulada de pares enlazados en función del ángulo de tolerancia. Crédito: Dr. Qing Guo

Los investigadores estudiaron el movimiento de pares de satélites ubicados en el lado opuesto de cúmulos masivos de galaxias utilizando sus compensaciones de velocidad con respecto a la galaxia central a lo largo de la línea de visión. Encontraron un exceso significativo de pares que mostraban cambios de velocidad correlacionados en comparación con pares que mostraban cambios de velocidad anticorrelacionados.

«El aumento de pares de satélites correlacionados indica la presencia de galaxias espaciales recientemente acretadas o caídas», dijo el profesor Qi Guo, autor correspondiente del artículo.

Este exceso también se encontró en simulaciones cosmológicas modernas, pero la magnitud de este efecto fue mucho menor que en las observaciones. La gran discrepancia entre las observaciones y las simulaciones sugiere que los cúmulos masivos de galaxias son más jóvenes en el universo real.

«Dado que la edad de los cúmulos masivos de galaxias puede estar estrechamente relacionada con la edad del Universo, estos resultados sugieren un Universo más joven en comparación con el derivado del fondo cósmico de microondas (CMB) por la Colaboración Planck», dijo el Dr. Qing Guo. , primer autor del artículo.

Estos resultados representan un desafío para el modelo cosmológico actual y pueden proporcionar información valiosa sobre el problema del tensor de Hubble.

Referencia: “Universo más joven indicado por correlaciones de pares de satélites de observaciones SDSS de cúmulos masivos de galaxias” por Qing Guo, Qi Guo, Marius Cotton, Shi Shao, Wenxiang Pei, Wenting Wang, Liang Gao y Jie Wang, 22 de enero de 2024, astronomía de la naturaleza.
doi: 10.1038/s41550-023-02192-6