Mapa oscuro del universo se podrá obtener mediante un nuevo método

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Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence de Berkeley construyen un nuevo método computacional que permitirá analizar la luz más antigua del universo. Para entender el desarrollo y distribución de galaxias a gran escala los científicos estudian la luz más antigua del universo, conocida como radiación cósmica de microondas (CMB, por sus siglas en inglés), emitida unos 380 mil millones después del Big Bang.

Esta luz cuenta con un fenómeno conocido como el lente, que puede ayudar a vislumbrar la estructura del universo misterioso e invisible, incluida la materia oscura, que constituye el 68 por ciento del universo.

Este fenómeno funciona como el tallo de una copa de vino, que al ponerlo en una superficie puede ampliar, comprimir y estirar simultáneamente la vista debajo de ella. En la lente del CMB, los efectos de la gravedad de objetos grandes como galaxias desvían la luz de diferentes maneras, los efectos pueden ser sutiles en galaxias distantes y pequeñas. Sin embargo, los problemas surgen cuando las mediciones se basan en la temperatura de la luz y sus efectos asociados, si bien es una herramienta poderosa para estudiar el universo diversos factores pueden dar lugar a lecturas erróneas. Existen algunas herramientas que ayudan a limitar algunos de los defectos, pero las obstrucciones siguen siendo un problema para estudios basados en la temperatura.

Los científicos podrían estar equivocados con las mediciones sin darse cuenta, comentó Emmanuel Schaan, investigador en la División de Física del Laboratorio Nacional Lawrence de Berkeley. Para hacer frente a este problema Schaan se unió con su colega Simone Ferraro, miembro del laboratorio, para encontrar una manera de mejorar la claridad y precisión de las mediciones del lente al contabilizar por separado los diferentes tipos de efectos.

Al encontrar que cierto lente llamado cizallamiento distorsiona las cosas a lo largo de un eje, siendo inmune a los efectos de ruido de primer plano que contrasta con los datos del lente de CMB. El efecto de lente conocido como ampliación es propenso a ruidos de primer plano, mientras que es su estudio los científicos encontraron una reducción dramática en este margen de error cuando se enfoca en los efectos de cizallamiento.

Cuando se tienen muchas galaxias esféricas y se promedian se enfocan a las mediciones en la cizalla y los errores de primer plano desaparecen, explicó Ferraro en el página de internet del Laboratorio. Al reducir el ruido se pueden tener mejores mapas teniendo la certeza de que son correctos, incluso cuando las galaxias son muy distantes.

Para probar su método incluyeron los efectos infrarrojos, de radio frecuencia, térmicos y de interacción de electrones, principales causantes de contaminaciones en las mediciones del lente de CMB. El proyecto se realizó gracias a un clúster de computación del Centro Nacional de Computación Científica de Investigación de Energía (NERSC, por sus siglas en inglés).

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