Las galaxias distantes se alinean en apoyo de la relatividad general de Einstein

La información de posición y forma en 3D de cada galaxia ayudó a medir la magnitud de la alineación en relación con galaxias distantes. Crédito: KyotoU/Jake Tobiyama

Los científicos han confirmado que la alineación intrínseca de las galaxias puede investigar la materia oscura y la energía oscura en una escala cósmica, lo que respalda la relatividad general en escalas espaciales vastas. Sin embargo, la naturaleza de la energía oscura y la aceleración cósmica sigue sin resolverse.

Einstein asentiría con la cabeza. La relatividad general se puede aplicar incluso a las regiones más remotas del universo.

Ahora, científicos de instituciones de investigación internacionales, incluida la Universidad de Kyoto, han confirmado que las alineaciones intrínsecas de las galaxias tienen propiedades que les permiten ser una poderosa sonda de materia oscura y energía oscura a escala cósmica.

Al recopilar evidencia de que la distribución de galaxias a más de decenas de millones de años luz de distancia está sujeta a los efectos gravitatorios de la materia oscura, el equipo logró probar la teoría general de la gravedad en vastas escalas espaciales. El equipo internacional analizó las posiciones y orientaciones de las galaxias, obtenidas a partir de datos archivados de 1,2 millones de observaciones galácticas. Con la ayuda de la información posicional 3D disponible para cada galaxia, el análisis estadístico resultante caracterizó cuantitativamente en qué medida se alinea la orientación de las galaxias distantes.

«Esta alineación, que resulta principalmente de las interacciones con objetos cercanos, se consideró un ruido sistemático al medir el efecto de lente débil», dice el autor principal Atsushi Taruya del Instituto Yukawa de Física Teórica en Kioto.

«También logramos medir la velocidad a la que la distribución de galaxias se vuelve progresivamente más densa debido a la gravedad, lo cual es consistente con la teoría general de la relatividad», dice Teppei Okumura, del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica.

«Nuestra investigación ha demostrado la relatividad general en el universo distante, pero la naturaleza de la energía oscura o el origen de la aceleración cósmica sigue sin resolverse», agrega Okumura.

Los datos archivados, obtenidos de Sloan Digital Sky Survey y Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, consisten en tres galaxias de muestra seleccionadas por su brillo y distancia. Además, las ubicaciones 3D y la información de forma de cada galaxia ayudaron a medir la magnitud de la alineación en relación con las galaxias distantes.

Los resultados del modelo del equipo fueron respaldados por cálculos teóricos y dieron a Taruya y Okumura una fuerte evidencia de que las orientaciones de estas galaxias están relacionadas, lo que demuestra un caso más sólido para la relatividad general en una escala cosmológica.

Los esfuerzos actuales, como el proyecto del Telescopio Subaru, proporcionarán datos de observación de alta calidad y alta resolución. Esto conducirá a una investigación cosmológica innovadora utilizando la alineación intrínseca para arrojar luz sobre la naturaleza de la energía oscura», señala Taruya.

Referencia: «Primeras restricciones en la tasa de crecimiento de las correlaciones elípticas del corrimiento al rojo espacial de las galaxias SDSS en 0.16 el[{» attribute=»»>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48