Incluso después de que las galaxias comenzaran a formarse en el universo primitivo, el universo continuó expandiéndose.La atracción gravitacional entre las galaxias actuó para juntar las galaxias en supercúmulos, y la energía oscura y la expansión cósmica resultante actuaron para separarlas.Como resultado, el universo está lleno de densos cúmulos de galaxias separados por vastos vacíos que en su mayoría están vacíos.
El tamaño de estos cúmulos y vacíos se basa en la velocidad a la que el universo se expandió con el tiempo.El efecto es similar a la forma en que las moléculas de aire se mantienen unidas por las presiones variables de las ondas de sonido, por lo que el efecto se conoce comoOscilación acústica de partículas pesadas (BAO).Este efecto permite a los astrónomos estudiar la energía oscura midiendo las posiciones y corrimientos al rojo de más de un millón de galaxias.Reunir y analizar galaxias fue inicialmenteEspectroscopía de Vibración de Partículas Pesadas (BOSS).Luego se extendió a eBOSS, que publicó los primeros resultados.
Esta nueva investigación, que estudia el efecto BAO, al igual que en estudios anteriores de BOSS, analizó galaxias que se encuentran entre 700 y 1.800 millones de años luz de distancia.Sin embargo, eBOSS también analizó un efecto conocido como distorsión espacial de corrimiento al rojo (RSD).Esto permitió al equipo considerar el movimiento de las galaxias en el espacio y la expansión del universo.
Dentro del modelo estándar de cosmología, las distancias de las galaxias pueden determinarse por sus desplazamientos al rojo.El universo se está expandiendo por todas partes, por lo que cuanto más alejadas están las galaxias, mayor es la expansión del espacio entre nosotros y mayor el desplazamiento hacia el rojo.Pero las galaxias también se mueven por el espacio, y su movimiento relativo también puede contribuir a los desplazamientos al rojo o al azul.Como resultado, el corrimiento al rojo general puede distorsionarse, lo que hace que la medición de BAO sea menos precisa.Los equipos pueden explicar esto estadísticamente con RSD, lo que hace que el resultado general sea mucho más preciso.
Combinando BAO y RSD, el equipo confirmó la presencia de energía oscura hasta un asombroso nivel de confianza de 11-Sigma.En general, los resultados científicos de 5-sigma se consideran confirmación.Los resultados de 11-sigma son tan poderosos que es casi seguro que los consigamos.La energía oscura y la expansión acelerada que impulsa son ciertamente reales.
Por supuesto, todavía no sabemos qué es realmente la energía oscura.Una idea es que la energía oscura es una propiedad inherente del espacio y el tiempo.La constante cósmica que expande el universo.Otra es que la energía oscura es el campo de energía que llena el universo como la quinta fuerza fundamental.Para distinguir estos modelos en conflicto, es necesario verificar no solo si la energía oscura existe, sino también si cambia con el tiempo y cambia según la dirección en la que se mire.Investigaciones como eBOSS proporcionarán los datos necesarios para comprender los misterios cósmicos de la energía oscura.
referencia:Gong-Bo Zhao, et al.“Espectroscopía de vibración de partículas pesadas extendida SDSS-IV completa: análisis multitrazador de espacios de Fourier para medir las tasas de crecimiento y expansión de estructuras cósmicas.”Aviso mensual de la Royal Astronomical Society 504.1 (2021): 33-52.