La mappa della materia oscura conferma la teoria di Einstein e la cosmologia standard

perplesso AstrofisiciAstrofisici e cosmologi negli ultimi anni solo in relazione a due misurazioni disparate e sempre più tese del tasso di espansione dell’universo osservabile attraverso Determina la famosa costante di Hubble-Lemeter.

Analisi accurata e completa dei dati relativi a radiazione cosmicaradiazione cosmicail più grande una luceuna luce da’essendoessendoraccolti con Satellite di PlankSatellite di Plank Fornisce già una stima di questa costante che non è compatibile con quella ottenuta da uno studio supernovesupernove SN Ia per alcuni miliardi di anni.

Cosa si dovrebbe concludere da questo? C’è un errore invisibile in una delle procedure di stima o hai bisogno di una modifica? Modello cosmologico standardModello cosmologico standard ? Ma cosa deve essere cambiato in questo modello? Le nostre teorie suenergia oscuraenergia oscuraIL materia neramateria nera o teoria esplicita gravitàgravità Usando una teoria diversa dalla teoriaEinsteinEinstein ? Effettivamente, risultati galassiegalassie Enorme data anticipata UniversoUniverso Può essere visto da James-Webb suggerendo che il La teoria di MondLa teoria di Mond Può sostituire la teoria di Einstein e l’esistenza delle particelle di materia oscura.

Per 13,8 miliardi di anni, l’universo ha continuato ad evolversi. Contrariamente a quanto ci dicono i nostri occhi quando contempliamo il cielo, in cosa consiste è tutt’altro che statico. I fisici hanno osservazioni in diverse età dell’universo ed eseguono simulazioni in cui ricreano l’universo e la sua evoluzione. La materia oscura sembra aver svolto un ruolo importante fin dall’inizio dell’universo per formare le grandi strutture osservate oggi. © Ricerca CEA

Mappa delle radiazioni fossili disegnata nel deserto di Atacama

Un nuovo pezzo in tutte queste discussioni è stato introdotto dai membri della collaborazione Telescopio cosmologico di Atacama (ACT) che ha misurato a terra, in un modo diverso da quello con tavolatavola Nello spazio, le caratteristiche delle radiazioni fossili da allora desertodeserto Dall’Atacama al Cile. L’ACT non è in vigore da settembre 2022 dopo aver sommato fino a 15 anni fotonifotoni IL la grande esplosionela grande esplosioneTuttavia, le analisi dei dati sono ancora in corso e sono stati pubblicati diversi documenti di ricerca Il giornale astrofisico, Uno dei quali spicca in particolare e al quale si può fare riferimento arXiv.

Il suo riassunto si conclude con a « Combiniamo le nostre metriche lentelente CM con anisotropiaanisotropia CMB ai vincoli di stiramento di ΛCDM, che limita la somma delle masse dei neutrini a micrometri_N<0,12 eV (95% cl), ad es. I nostri risultati forniscono una conferma indipendente che l’universo è spazialmente piatto, coerente con la relatività generale, ed è straordinariamente ben descritto dal modello ΛCDM, aprendo una strada promettente per fisicofisico affiliato neutrinineutrini con lente gravitazionalelente gravitazionale Dai prossimi rilievi a terra CMB ».

Comunicato stampa Simmons Quella che accompagna queste pubblicazioni è più complessa con numerosi commenti di astrofisici coinvolti nell’avventura ACT, che a volte hanno fornito misurazioni più accurate di alcune componenti della cosmologia moderna rispetto a quelle fornite dalla collaborazione con Planck. Una dichiarazione di Adrian Duivenvoorden, ricercatore del gruppo Cosmic Radiation Analysis and Simulation della Simons Foundation: Questo risultato è un nuovo trionfo per la teoria gravitàgravità Einstein. La distribuzione misurata della materia nell’universo tardo è ciò che ci aspetteremmo dalla nostra comprensione dell’universo primordiale. Il fatto che siamo in grado di prevedere correttamente come la materia si muoverà ed evolverà in un lungo periodo di tempo la dice lunga sulla nostra comprensione della cosmologia. »

Matthew Madhavashiril, assistente professore presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università della Pennsylvania e autore senior di uno degli articoli, aggiunge: Abbiamo creato una nuova mappa per massemasse Usando distorsioni di luce rimaste dal Big Bang. Sorprendentemente, fornisce misurazioni che mostrano che la “grana” dell’universo e il suo tasso di espansione dopo circa 14 miliardi di anni di evoluzione è esattamente ciò che ti aspetteresti dal nostro modello cosmologico standard basato sulla teoria. ».

Ciò è confermato da David Spergel, presidente della Simmons Foundation e presidente del Fossil Radiation Analysis and Simulation Group, ed ex responsabile della missione WMap prima di Planck,” La nuova mappa convalida la nostra immagine ormai standard della materia oscura e della materia ordinaria seguendo la stessa struttura su larga scala ».

Analizziamo di cosa si tratta.

Lenti gravitazionali per tracciare la distribuzione della materia oscura

Secondo il modello cosmologico standard mostrato nel video CEA sopra, dai primi secondi del Big Bang ci sono state fluttuazioni di densità nella materia oscura destinate a collassare rapidamente gravitazionalmente e quindi alla fine causare il collasso della materia ordinaria. stellestellegalassie e Ami le galassieAmi le galassie Si aggregano nel tempo in grandi strutture filamentose.

Ne abbiamo fatti alcuni Simulazione numericaSimulazione numerica da queste operazioniCrollaCrolla Nel tempo, la simulazione dipende da diversi fattori legati, ad esempio, alla massa della materia oscura e dei neutrini.

La teoria ci dice che quandoproblemaproblema Dalla radiazione fossile circa 380.000 anni dopo il Big Bang, la densità della materia oscura e della materia barionica è riflessa dalle fluttuazioni della temperatura e della polarizzazione di quella luce. Possiamo quindi utilizzare la stima di queste densità per avviare i calcoli per le nostre simulazioni numeriche.

Ma nel tempo, le galassie e gli ammassi di galassie che si formano produrranno effetti di lente gravitazionale spostando i raggi di luce che descrivono la radiazione di fondo e causando una sorta di effetto sfocato sull’immagine più antica di questa radiazione. Possiamo invertire i calcoli e dedurre dalla misurazione di questi effetti di lente, le distribuzioni delle masse di materia oscura e il modo in cui si evolvono nel tempo.

Si scopre che con misurazioni come quelle effettuate da ACT, non solo possiamo testare le previsioni dei modelli di formazione di grandi strutture basate sulla presenza di materia oscura, ma anche fino a un punto in cui la teoria gravitazionale produce queste strutture. e il suo sviluppo nel tempo. Le misurazioni ACT consentono anche di testare parametri cosmologici, come la piattezza dello spazio nell’universo osservabile.

Così arriva la nuova mappa e l’analisi delle fluttuazioni misurate che gli permettono, ancora una volta, di eliminare le teorie concorrenti della teoria della gravità relativistica di Einstein e anche di confermare l’esistenza della materia oscura… per il momento comunque.