El universo sumergido en un mar de neutrinos refrigerados
Las medidas de la composición del universo mediante la observación de la radiación cósmica del fondo de microondas (radiación que se emitió sólo 380.000 años después del big bang) por el WMAP, muestran que la densidad de la materia oscura ha descendido y que el volumen del universo ha aumentado con el tiempo. Los Neutrinos y fotones, partículas de alta energía, también han bajado su densidad a medida que el universo se expandía, pero la energía oscura ahora domina el Universo a pesar de que era un pequeño contribuyente del mismo hace 13,7 millones de años.
Todo el universo está sumergido en un mar de partículas indetectables, remanentes de los primeros segundos tras la gran explosión, de acuerdo con las últimas observaciones de este satélite de la NASA. El "Wilkinson Microondas Anisotropía Probe (WMAP)" ha confirmado la teoría de que el universo está lleno de un fluido frío de neutrinos que se mantienen casi en su totalidad al margen de materia ordinaria.
Los cosmólogos piensan que en el origen caliente y denso del jovén universo, los neutrinos se crearon en colisiones de partículas de alta energía. Alrededor de dos segundos después de la gran explosión, el "infierno" (producto de la colisión de partículas) se enfrió tanto que la mayoría no tuvieron la suficiente energía como para interactuar fuertemente con los neutrinos. Los neutrinos tendrían entonces "desvincularse" de la radiación y del resto de la materia.
En teoría, deberían, sin embargo, producir "un zumbido" alrededor, una sopa de partículas que llegaría hasta hoy enfriada a una temperatura de sólo 1,9 º Celsius por encima de cero absoluto.
Ahora el WMAP ha encontrado pruebas de esta "sopa" cósmica. La nave espacial, lanzada en 2001, ha construido una imagen completa de la radiación de fondo de microondas, que nos da un mapa detallado de la situación del universo de 380.000 años después del big bang. En particular, se pone de manifiesto en este mapa el patrón de fluctuaciones de densidad en el espacio, la "textura" del universo primitivo.
Al viajar casi a la velocidad de la luz, los neutrinos deberían haber suavizado la textura del universo ligeramente.
Los datos del WMAP muestran claramente este efecto de suavizado, lo que implica que el torrente de los neutrinos formaba alrededor del 10% de toda la energía en los primeros 380.000 años de antigüedad universo. "Esto confirma la teoría", dice Eiichiro Komatsu, de la Universidad de Texas en Austin, EE.UU., autor principal de un estudio basado en los datos de WMAP.
En 2005, otro análisis también presentó pruebas de los "neutrinos cósmicos de fondo", basandose en la combinación de datos de WMAP y de otras fuentes, permitiendo hacer algunas suposiciones sobre otros parámetros cosmológicos, dice Komatsu. Ahora que WMAP ha reunido cinco años de datos de gran valor, tenemos suficientes datos para demostrar con pruebas firmes los neutrinos de fondo sin recurrir a otras fuentes aparte del WMAP.
Los neutrinos son demasiado débiles para ser detectados de cualquier otra forma. "Estos neutrinos no se pueden detectar en el terreno; se necesita hacerlo en el CMB ", Komatsu le dijo a New Scientist.
Otros neutrinos, por ejemplo los generados en el núcleo del Sol, se pueden detectar en la Tierra, a menudo en grandes tanques de agua enterrados a gran profundidad bajo tierra, cuando un neutrino ocasionalmente golpea a un núcleo atómico. Pero los neutrinos del fondo cósmico tienen sólo una millonésima de la energía típica de un neutrino solar, lo que les hace aún más indetectables.
Para detener una fracción importante de los neutrinos solares, se necesitaría un escudo de años luz de espesor , dice Komatsu. ¿Y para los neutrinos de la radiación de fondo? "Yo calculo que necesitariamos un bloque de plomo, más grueso que el universo entero".
Todo el universo está sumergido en un mar de partículas indetectables, remanentes de los primeros segundos tras la gran explosión, de acuerdo con las últimas observaciones de este satélite de la NASA. El "Wilkinson Microondas Anisotropía Probe (WMAP)" ha confirmado la teoría de que el universo está lleno de un fluido frío de neutrinos que se mantienen casi en su totalidad al margen de materia ordinaria.
Los cosmólogos piensan que en el origen caliente y denso del jovén universo, los neutrinos se crearon en colisiones de partículas de alta energía. Alrededor de dos segundos después de la gran explosión, el "infierno" (producto de la colisión de partículas) se enfrió tanto que la mayoría no tuvieron la suficiente energía como para interactuar fuertemente con los neutrinos. Los neutrinos tendrían entonces "desvincularse" de la radiación y del resto de la materia.
En teoría, deberían, sin embargo, producir "un zumbido" alrededor, una sopa de partículas que llegaría hasta hoy enfriada a una temperatura de sólo 1,9 º Celsius por encima de cero absoluto.
Ahora el WMAP ha encontrado pruebas de esta "sopa" cósmica. La nave espacial, lanzada en 2001, ha construido una imagen completa de la radiación de fondo de microondas, que nos da un mapa detallado de la situación del universo de 380.000 años después del big bang. En particular, se pone de manifiesto en este mapa el patrón de fluctuaciones de densidad en el espacio, la "textura" del universo primitivo.
Al viajar casi a la velocidad de la luz, los neutrinos deberían haber suavizado la textura del universo ligeramente.
Los datos del WMAP muestran claramente este efecto de suavizado, lo que implica que el torrente de los neutrinos formaba alrededor del 10% de toda la energía en los primeros 380.000 años de antigüedad universo. "Esto confirma la teoría", dice Eiichiro Komatsu, de la Universidad de Texas en Austin, EE.UU., autor principal de un estudio basado en los datos de WMAP.
En 2005, otro análisis también presentó pruebas de los "neutrinos cósmicos de fondo", basandose en la combinación de datos de WMAP y de otras fuentes, permitiendo hacer algunas suposiciones sobre otros parámetros cosmológicos, dice Komatsu. Ahora que WMAP ha reunido cinco años de datos de gran valor, tenemos suficientes datos para demostrar con pruebas firmes los neutrinos de fondo sin recurrir a otras fuentes aparte del WMAP.
Los neutrinos son demasiado débiles para ser detectados de cualquier otra forma. "Estos neutrinos no se pueden detectar en el terreno; se necesita hacerlo en el CMB ", Komatsu le dijo a New Scientist.
Otros neutrinos, por ejemplo los generados en el núcleo del Sol, se pueden detectar en la Tierra, a menudo en grandes tanques de agua enterrados a gran profundidad bajo tierra, cuando un neutrino ocasionalmente golpea a un núcleo atómico. Pero los neutrinos del fondo cósmico tienen sólo una millonésima de la energía típica de un neutrino solar, lo que les hace aún más indetectables.
Para detener una fracción importante de los neutrinos solares, se necesitaría un escudo de años luz de espesor , dice Komatsu. ¿Y para los neutrinos de la radiación de fondo? "Yo calculo que necesitariamos un bloque de plomo, más grueso que el universo entero".
Noticia original en Inglés
(Illustration: NASA/WMAP Science Team)
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