Connect with us

Horoscopo

Observando más galaxias de disco de las que permite la teoría

Published

on

Profesor. Dr. Pavel Kroupa (izquierda) y Moritz Haslbauer (derecha) – con una proyección de la galaxia de Andrómeda. Crédito: Volker Lannert/Universidad de Bonn

El modelo estándar de cosmología describe cómo llegó a existir el universo en opinión de la mayoría de los físicos. Investigadores de la Universidad de Bonn ahora han estudiado la evolución de las galaxias dentro de este modelo, encontrando discrepancias considerables con las observaciones reales. La Universidad de St. Andrews en Escocia y la Universidad Charles en la República Checa también participaron en el estudio. Los resultados acaban de publicarse en el Diario astrofísico.


La mayoría de las galaxias visibles desde la Tierra parecen un disco plano con un centro engrosado. Por lo tanto, son similares al equipamiento deportivo de un lanzador de disco. Sin embargo, de acuerdo con el modelo estándar de cosmología, tales discos deberían formarse muy raramente. es porque en el modelo, cada galaxia está rodeada por un halo de materia oscura. Este halo es invisible, pero ejerce una fuerte atracción gravitacional sobre las galaxias cercanas debido a su masa. «Es por eso que seguimos viendo galaxias fusionándose entre sí en el universo modelo», dice el profesor Dr. Pavel Kroupa del Instituto Helmholtz de Radiación y Física Nuclear de la Universidad de Bonn.

Este choque tiene dos efectos, explica el físico: “Primero, las galaxias entran en el proceso, destruyendo la forma del disco. Segundo, reduce el momento angular de la nueva galaxia creada por la fusión”. En pocas palabras, esto reduce drásticamente su velocidad de rotación. El movimiento de rotación normalmente asegura que las fuerzas centrífugas que actúan durante este proceso provoquen la formación de un nuevo disco. Sin embargo, si el momento angular es demasiado pequeño, no se formará un nuevo disco.

Gran brecha entre la predicción y la realidad

En el estudio actual, el estudiante de doctorado de Kroupa, Moritz Haslbauer, dirigió un grupo de investigación internacional para estudiar la evolución del universo utilizando las últimas simulaciones de supercomputadoras. Los cálculos se basan en el modelo estándar de cosmología; muestran qué galaxias deberían haberse formado hoy si esta teoría fuera correcta. Luego, los investigadores compararon sus resultados con lo que actualmente es probablemente la información de observación más precisa del Universo real visible desde la Tierra.

«Aquí encontramos una discrepancia significativa entre la predicción y la realidad», dice Haslbauer: «Aparentemente hay muchas más galaxias de disco plano de las que pueden explicarse mediante la teoría». Sin embargo, la resolución de las simulaciones es limitada incluso en las supercomputadoras actuales. Entonces, la cantidad de galaxias de disco que se formarían en el modelo estándar de cosmología puede haber sido subestimada. «Sin embargo, incluso si tenemos en cuenta este efecto, sigue existiendo una diferencia importante entre la teoría y la observación que no se puede corregir», señala Haslbauer.

La situación es diferente para una alternativa al modelo estándar, que prescinde de la materia oscura. De acuerdo con la llamada teoría MOND (el acrónimo significa «MilgrOmiaN Dynamics»), las galaxias no crecen fusionándose entre sí. En cambio, se forman a partir de nubes giratorias de gas que se condensan cada vez más. En un universo MOND, las galaxias también crecen absorbiendo gas de su entorno. Sin embargo, las fusiones de galaxias adultas son raras en el MUNDO. «Nuestro grupo de investigación en Bonn y Praga ha desarrollado de manera única los métodos para realizar cálculos en esta teoría alternativa», dice Kroupa, quien también es miembro de las unidades de investigación transdisciplinarias «Modelado» y «Materia» de la Universidad de Bonn. «Las predicciones de MOND son consistentes con lo que realmente estamos viendo».

Desafío para el modelo estándar

Sin embargo, los mecanismos exactos del crecimiento de las galaxias aún no se comprenden completamente, incluso con MOND. Además, en MOND, las leyes de la gravedad de Newton no se aplican en determinadas circunstancias, sino que deben sustituirse por las correctas. Esto tendría consecuencias de largo alcance para otras áreas de la física. “Sin embargo, la teoría MOND resuelve todos los problemas cosmológicos extragalácticos conocidos, aunque originalmente fue formulada para resolver galaxias solo”, dice el Dr. Indranil Banik, quien participó en esta investigación. “Nuestro estudio demuestra que los jóvenes físicos de hoy todavía tienen la oportunidad de hacer contribuciones significativas a la física fundamental”, agrega Kroupa.


Formación de galaxias simulada sin materia oscura


Más información:
Moritz Haslbauer et al, La alta fracción de galaxias de disco delgado continúa desafiando la cosmología ΛCDM, El diario astrofísico (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac46ac

Proporcionado por
Universidad de Bonn

Cita: Observando más galaxias de disco de las que permite la teoría (4 de febrero de 2022) recuperado el 5 de febrero de 2022 de https://phys.org/news/2022-02-disk-galaxies-theory.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Excepto para el uso justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente a título informativo.

READ  El centro de la Vía Láctea parece una obra de arte

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Horoscopo

¿Cuándo ocurre el eclipse solar en Michigan? Encuentra tu código postal

Published

on

¿Cuándo ocurre el eclipse solar en Michigan?  Encuentra tu código postal

Continue Reading

Horoscopo

Un astronauta toma una foto vergonzosa de los desechos espaciales a bordo de la ISS

Published

on

Un astronauta toma una foto vergonzosa de los desechos espaciales a bordo de la ISS

Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) enfrentan muchos desafíos durante su estadía a bordo del laboratorio flotante, y uno de esos desafíos es garantizar que sus pertenencias no se pierdan en el vacío del espacio.

Desafortunadamente, eso es lo que experimentaron los astronautas Jasmin Moghbeli y Loral O'Hara el 2 de noviembre de 2023, cuando una bolsa de herramientas valorada en unos 100.000 dólares se les escapó de las garras durante una caminata espacial. La bolsa de herramientas ahora está siendo rastreada desde la superficie de la Tierra mientras orbita el planeta, como se puede ver en el siguiente video tomado en Añasco, Puerto Rico, el 11 de noviembre de 2023. En particular, la bolsa de herramientas parece cambiar de brillo, lo que sugiere que está dando vueltas mientras orbita el planeta.

Además, Crew-7 fue devuelto a la superficie de la Tierra por la cápsula Crew Dragon de SpaceX y recientemente se sentó para su primera conferencia de prensa posterior al vuelo en la que el astronauta de la Agencia Espacial Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), Satoshi Furakawa, explicó que se sintió avergonzado cuando descubrió que capturó accidentalmente la bolsa de herramientas mientras intentaba tomar una foto del monte. Fuji.

VER GALERÍA – 3 IMÁGENES

«Creo que estábamos en el nodo 1, almorzando o cenando, y Satoshi había salido a la cúpula para tomar fotografías.«, relató el comandante de la misión, el astronauta de la Agencia Espacial Europea Andreas Mogensen. «Él entra y dice: “Bueno, ya sabes, lo siento mucho, mucho, mucho. Pero ya sabes, tomé esta foto. Y todos pensábamos: “¿Qué está pasando?«

«Había logrado tomar una foto de la bolsa de herramientas mientras cruzaba el Monte Fuji.» Mogensen continuó. «Intentó tomar una foto del Monte Fuji y terminó con una foto de la bolsa de herramientas.«

Continue Reading

Horoscopo

El derretimiento del hielo polar ralentiza la rotación de la Tierra y puede afectar el clima

Published

on

El derretimiento del hielo polar ralentiza la rotación de la Tierra y puede afectar el clima

El calentamiento global ha ralentizado ligeramente la rotación de la Tierra y eso podría afectar la forma en que medimos el tiempo.

Un estudio publicado el miércoles encontró que el derretimiento del hielo polar, una tendencia acelerada impulsada principalmente por el cambio climático causado por el hombre, ha provocado que la Tierra gire menos rápidamente de lo que lo haría de otra manera.

El autor del estudio, Duncan Agnew, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, dijo que a medida que el hielo en los polos se derrite, cambia el lugar donde se concentra la masa de la Tierra. Este cambio a su vez afecta la velocidad angular del planeta.

Agnew comparó la dinámica con la de un patinador artístico dando vueltas sobre el hielo: “Si tienes una patinadora que comienza a girar, si baja los brazos o estira las piernas, disminuirá la velocidad”, dijo. Pero si los brazos de un patinador se tiran hacia adentro, el patinador girará más rápido.

Por lo tanto, menos hielo sólido en los polos significa más masa alrededor del ecuador, del tamaño de la Tierra.

«Lo que se hace con el hielo que se derrite es tomar agua que está congelada en lugares como la Antártida y Groenlandia, y esa agua congelada se derrite, y se mueven los fluidos a otros lugares del planeta», dijo Thomas Herring. un profesor de geofísica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en el nuevo estudio. «El agua fluye hacia el ecuador».

En otras palabras, el estudio sugiere que la influencia humana ha aumentado con una fuerza sobre la que académicos, astrónomos y científicos se han preguntado durante milenios, algo que durante mucho tiempo se ha considerado una constante más allá del control de la humanidad.

READ  El cristal cuántico con "inversión de tiempo" podría ser un nuevo sensor de materia oscura

«Es bastante impresionante, incluso para mí, que hayamos hecho algo que cambie de manera mensurable la velocidad de rotación de la Tierra», dijo Agnew. “Están sucediendo cosas sin precedentes. »

Su estudio, publicado en la revista Nature, sugiere que el cambio climático juega un papel suficientemente importante en la rotación de la Tierra como para contrarrestar una tendencia opuesta. Debido a una combinación de factores, la Tierra ha comenzado a girar más rápido en las últimas décadas, una tendencia temporal que ha llevado a los científicos, por primera vez, a considerar restar un solo «segundo intercalar negativo» de los relojes de todo el mundo ya en 2026. La presencia de hielo polar ha retrasado esta posibilidad unos tres años, según Agnew.

Si las organizaciones de cronometraje finalmente deciden agregar un segundo intercalar negativo, el ajuste podría interrumpir las redes informáticas.

Una vista de la Tierra capturada por el satélite Deep Space Climate Observatory.NASA

La razón por la que los ajustes del segundo intercalar han sido históricamente necesarios es que incluso sin cambio climático, la rotación diaria de la Tierra ha tendido a disminuir a lo largo de millones de años, aunque pueda parecer constante.

Hace unos 70 millones de años, los días eran más cortos y duraban unas 23,5 horas, según un estudio de 2007. La paleoceanografía y la paleoclimatología sugieren. Esto significa que los dinosaurios del Cretácico vivieron un planeta con 372 días al año.

Varios factores clave afectan la rotación del planeta, a veces trabajando en oposición.

La fricción de las mareas oceánicas, debida en parte a la atracción gravitacional de la Luna, ralentiza la rotación de la Tierra. Mientras tanto, desde la última edad de hielo, la corteza terrestre ha aumentado en algunas zonas en respuesta al peso de las capas de hielo que están desapareciendo. Este efecto cambia la distribución de masa y acelera la rotación del planeta. Ambos procesos son bastante constantes y tienen tasas predecibles.

READ  LIGO va al espacio: la ESA realizará el detector de ondas gravitacionales LISA

Otro factor más es el movimiento del fluido en el núcleo interno líquido de la Tierra, un comodín que puede acelerar o disminuir la velocidad de rotación de la Tierra, dijo Agnew. Las fluctuaciones en el núcleo de la Tierra son una de las principales razones por las que el planeta ha girado más rápido de lo esperado en las últimas décadas.

Esta rotación más rápida ha llevado a los cronometradores a preguntarse (por primera vez desde la adopción oficial del Tiempo Universal Coordinado en la década de 1960) si no sería prudente restar un segundo intercalar para mantener el Tiempo Universal sincronizado con la rotación de la Tierra.

Pero el derretimiento del hielo polar está contrarrestando esta tendencia y ha impedido cualquier decisión sobre si agregar o no un segundo intercalar negativo. Según las estimaciones de Agnew, esta posibilidad se pospondrá de 2026 a 2029, si se mantiene el actual ritmo de rotación de la Tierra.

A medida que el cambio climático se intensifica, los investigadores esperan que el derretimiento del hielo tenga un efecto aún más profundo en la rotación del planeta.

«Su contribución será mayor a medida que pase el tiempo y se acelere el derretimiento, como esperamos», dijo Herring. Añadió que el nuevo estudio fue un análisis profundo y sólido que combina investigaciones de varias disciplinas científicas.

La necesidad de que los cronometradores ajusten el tiempo universal para seguir el ritmo de la rotación de la Tierra no es un fenómeno nuevo. Pero históricamente, esto implicó agregar segundos intercalares al estándar común para los relojes cuando la desaceleración de la rotación de la Tierra hizo que el tiempo astronómico se retrasara respecto del tiempo atómico (que se mide por la vibración de los átomos en los relojes atómicos).

READ  Un histórico estallido de rayos gamma detectado en el corazón de una antigua galaxia

Sumar o restar segundos intercalares es doloroso porque potencialmente puede alterar los sistemas de transmisión por satélite, financieros y energéticos que dependen de una sincronización extremadamente precisa. Por culpa de eso, Los cronometradores mundiales votaron en 2022 para eliminar el segundo intercalar sumas y restas para 2035 y permitir que el tiempo universal se aleje de la velocidad de rotación de la Tierra.

«Desde aproximadamente el año 2000, ha habido un esfuerzo por eliminar los segundos intercalares», dijo Agnew.

Independientemente de si los relojes cambian, la idea de que el derretimiento del hielo polar afecta la rotación de la Tierra muestra cuán importante se ha vuelto este problema. Las investigaciones ya han delineado el profundo impacto que tendrá la pérdida de hielo en las comunidades costeras.

Los científicos esperan que el aumento del nivel del mar se acelere a medida que el clima se calienta, un proceso que continuará durante cientos de años. El año pasado, destacados investigadores polares advirtieron en un informe que partes de las principales capas de hielo podrían colapsar y que las comunidades costeras deberían prepararse para un aumento del nivel del mar de varios metros. Si la humanidad permite que la temperatura global promedio aumente 2 grados Celsius, el planeta podría enfrentar un aumento del nivel del mar de más de 40 pies.

Continue Reading

Trending