El Cosmos podría tener leyes de física distintas.

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Modernos investigaciones han revelado que las leyes de la física no serían aplicables en todo el Cosmos, lo que podría cambiar por completo la percepción de la ciencia.

Las leyes de la física se cumplen a rajatabla en cualquier lugar en el que nos encontremos. La ciencia trabaja de acuerdo a estas leyes universales para poder comprender todo lo que ocurre en nuestro planeta y fuera de él.

Aunque hay ciertas variaciones de acuerdo a la distribución de la materia en el cosmos, los investigadores suponen que estas leyes se aplican en cualquier parte del Cosmos.

Este credo de leyes universales se conoce como «el comienzo cronológico», y ha sido el baluarte de siglos de hipotesis astronómicas. Debido a él se ha podido definir la homogeneidad del fondo cósmico de microondas, la luz antigua del Universo o su expansión.

en cambio, durante los últimos meses un equipo de físicos han publicados observaciones que se contradicen con el comienzo cosmológico e insinúan variaciones en las leyes universales de la física.

Estos modernos descubrimientos refuerzan investigaciones previos donde se sugería un modelo del Cosmos donde las leyes de la física cambian en ciertas direcciones, lo que se contradice con todo lo conocido hasta el instante.

Un Cosmos distinto

El cosmos podría ser distinto en ciertas zonas. Crédito: Ambient_ Nature_Atmosphere / Pixabay

Hay 4 fuerzas fundamentales en la naturaleza: la gravitación, el electromagnetismo y las interacciones nucleares débiles y fuertes.

En un comienzo, la cosmología sugiere que son ellas la que afectan a la materia en todo el Cosmos. Es por eso que los mundos o los astros actuan de una misma forma.

en cambio, al ver más de cerca de aprecian ciertas rarezas físicas constantes. Un ejemplo es el poder de la fuerza electromagnética que se calcula con un valor conocido como la constante de la estructura fina.

Esta se ancla matemáticamente a valores que no varían, como la constante de Planck y la velocidad de la luz.

Si el Cosmos verdaderamente es isotrópico, la constante de estructura fina jamás debería cambiar. en cambio, la última década ha comprobado que no solo puede, sino que cambia.

Y esto se pudo ver a 13 mil millones de años luz de separación, al ver una antigua galaxia «cuásar» súper luminosa llamada J1120 + 0641.

A pesar de que los investigadores han usado la luz de los objetos cósmicos para probar la estructura fina desde hace años, el nuevo ensayo extiende este alcance del experimento al Cosmos infantil, a solamente mil millones de años después del Big Bang.

«Hemos ido más lejos que jamás anteriormente», manifestó el coautor John Webb, cosmólogo de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney, en una llamada.

“En términos de tiempo de retrospectiva, nos hemos acercado más al Big Bang que anteriormente. Si lo prefiere en términos de separación, hemos recorrido una separación mayor que la que se había hecho anteriormente con cualquier medición directa de la fuerza electromagnética en el cosmos primitivo”.

¿Un polo sur y un polo norte espacial?

El Universo podría tener leyes de física diferentes

J1120 + 0641 prueba que hay anomalías en el Cosmos. Crédito: M. Kornmesser / Wikimedia Commons

El equipo pudo lograr esta hazaña con un espectrógrafo especializado llamado X-SHOOTER en el Very Large Telescope en Chile.

La agudeza del instrumento en la parte del espectro del infrarrojo próximo consintió a Webb y sus colegas ver los objetos en «desplazamientos al rojo» más altos. Lo que significa que están más lejos en la separación y además más atrás en el tiempo, haciendo que su luz se enrojezca.

Las observaciones a J1120+0641 no revelaron variaciones en la constante a lo largo del tiempo. Pero cuando se comparó el ensayo con la red más grande de puntos de datos recopilados en investigaciones previos, desvelaron que coincidía con los signos previos de una factible variación a lo largo de un eje espacial.

Mediciones más fuertes provenían de la dirección orientada hacia el centro galáctico de la Vía Láctea, y mediciones más débiles fueron localizados en la dirección opuesta. Esto evoca un modelo de cosmos «dipolo», que podría tener algo comparable a un polo norte y sur.

Si bien las observaciones son indudablemente tentadoras, se necesitará más investigación para restringir lo que está causando estas fluctuaciones aparentes.

Pueden ser el resultado de contratiempos más mundanos, como la instrumentación que incluso no es lo suficientemente precisa como para evitar grandes márgenes de error al hacer mediciones.

Webb señaló:

“En este instante, sencillamente eliminamos lo mejor que podemos, haciendo las mejores mediciones que podemos y, en concreto, entendiendo las incertidumbres en las mediciones lo mejor que podemos.

Ahí es donde va el esfuerzo principal: tratar de asegurarnos de que no nos estamos engañando con algo aquí, y sencillamente seguir publicando los resultados y ver lo que al final surge”.

Anomalías de rayos X

Los rayos X además sobresalen anomalías. Crédito: pxhere.com

La estructura fina está lejos de ser el singular inconveniente. Otro ensayo publicado en abril además enseñó anomalías misteriosas en la luz de rayos X emitidas por unas galaxias.

Los físicos dirigidos por Konstantinos Migkas, investigador de la Universidad de Bonn en Alemania, desarrollaron una nueva técnica para «investigar el comportamiento direccional» de los rayos X emitidos por el gas caliente que rodea los cúmulos de galaxias.

Sus descubrimientos demuestran lo mismo; más contratiempos posibles en el comienzo cosmológico.

Los cúmulos de galaxias jamás se habían usado para este propósito, por lo que ha dado evidencias sólidas en las observaciones.

Al ser las construcciones unidas gravitacionalmente más grandes del Cosmos, su luz se expande por todo el cosmos a medida que llega a la Tierra. Así, los grupos más distantes se desplazan hacia el rojo.

Migkas y su equipo calculó el brillo de los rayos X del gas en estos cúmulos utilizando dos procedimientos. El primero derivado de la temperatura estimada del gas. Un valor al que no le afecta la expansión del Cosmos. El otro es la velocidad, el cuál si explica la expansión del Cosmos.

Los resultados de ambos procedimientos variaron; los grupos en una dirección específicamente eran sistemáticamente más débiles y los de la otra dirección eran sistemáticamente más relucientes.

Lo más raro es que las direcciones de los brillos de rayos X coinciden con los patrones identificados por otro equipo que buscaba anomalías cósmicas en 2019.

Pero los grupos no parecen brillar más o menos en el mismo Eje dipolar de 180 grados, como manifestó Webb. De hecho, el ángulo se sobre más a los 120 grados.

Así, vemos varios modelos que evidencian anomalías en las leyes de la física, todos basados en datos de observación que se contradicen entre sí.

Materia oscura y nueva física

El Universo podría tener leyes de física diferentesUna factible explicación sería la materia oscura. Crédito: Kanijoman / Flickr

Mientras se estima todos estos resultados demuestran una «nueva física», es factible que haya otra explicación: la materia oscura.

La fuerza oscura, esa energía desconocida que genera la expansión del Cosmos podría estar aplicando «fuerza» de forma desigual en todo el cosmos.

Migkas sugiere que la energía oscura podría formar grupos, habiendo unos de materia normal u diferentes de materia oscura.

Hasta el instante, esto no es más que una especulación en la mente de varios investigadores, pero es factible. Una distribución desigual de la materia oscura podría generar la anisotropía.

Mientras Webb localizó anomalías en distancias demasiado más largas y en periodos de tiempo más retrospectivos, Migkas las localizó en cúmulos de galaxias de solamente 4.000 años luz de separación.

A pesar de que sigue siendo una separación considerable, se ha abarcado más separación y tiempo en la cronica cósmica que jamás. Ahí, la energía oscura pudo  tener demasiado más colisión.

Estos investigaciones solo demuestran que incluso no conocemos nada de nuestro Cosmos o cómo actua verdaderamente ¿Es factible que las leyes de las físicas sean distinto en diferentes zonas del cosmos? ¿Cómo afectaría eso a nuestra ciencia?

Fuente

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