Los científicos de la Universidad de Oxford pueden haber resuelto una de las preguntas más importantes de la física moderna, con un nuevo documento que unifica la materia oscura y la energía oscura en un solo fenómeno: un fluido que posee 'masa negativa'. Si tuviera que empujar unmasa negativa, se aceleraría hacia usted. Esta asombrosa nueva teoría también puede ser correcta como una predicción que Einstein hizo hace 100 años.
Nuestro modelo actual y ampliamente reconocido del Universo, llamado LambdaCDM, no nos dice nada acerca de cómo son físicamente la materia oscura y la energía oscura. Solo sabemos de ellos debido a los efectos gravitacionales que tienen sobre otra materia observable.
Este nuevo modelo, publicado hoy en Astronomía y Astrofísica , por el Dr. Jamie Farnes del Centro de Investigación Electrónica de Oxford, Departamento de Ciencias de la Ingeniería, ofrece una nueva explicación. El Dr. Farnes dice: "Ahora creemos que tanto la materia oscura como la energía oscura se pueden unificar en un fluido que posee un tipode 'gravedad negativa', que repele todos los demás materiales a su alrededor. Aunque este asunto es peculiar para nosotros, sugiere que nuestro cosmos es simétrico tanto en cualidades positivas como negativas ".
La existencia de materia negativa se había descartado anteriormente ya que se pensaba que este material se volvería menos denso a medida que el Universo se expande, lo que va en contra de nuestras observaciones que muestran que la energía oscura no disminuye con el tiempo. Sin embargo, la investigación del Dr. Farnesaplica un "tensor de creación", que permite la creación continua de masas negativas. Demuestra que cuando más y más masas negativas están explotando continuamente, este fluido de masa negativa no se diluye durante la expansión del cosmos. De hecho, elel fluido parece ser idéntico a la energía oscura.
La teoría del Dr. Farnes también proporciona las primeras predicciones correctas del comportamiento de los halos de materia oscura. La mayoría de las galaxias giran tan rápido que deberían desgarrarse, lo que sugiere que un "halo" invisible de materia oscura debe mantenerlas juntas.Una nueva investigación publicada hoy presenta una simulación por computadora de las propiedades de la masa negativa, que predice la formación de halos de materia oscura al igual que los inferidos por las observaciones utilizando modernos radiotelescopios.
Albert Einstein proporcionó el primer indicio del universo oscuro exactamente hace 100 años, cuando descubrió un parámetro en sus ecuaciones conocido como la 'constante cosmológica', que ahora sabemos que es sinónimo de energía oscura. Einstein la llamó la constante cosmológicasu 'mayor error', aunque las observaciones astrofísicas modernas prueban que es un fenómeno real. En notas que datan de 1918, Einstein describió su constante cosmológica, escribiendo que "se requiere una modificación de la teoría de tal manera que el" espacio vacío "tome el papelde gravitar masas negativas que se distribuyen por todo el espacio interestelar ". Por lo tanto, es posible que el propio Einstein predijera un universo lleno de masa negativa".
El Dr. Farnes dice: "Los enfoques anteriores para combinar la energía oscura y la materia oscura han intentado modificar la teoría de la relatividad general de Einstein, que resultó ser increíblemente desafiante. Este nuevo enfoque toma dos viejas ideas que se sabe que son compatibles con las de Einsteinteoría - masas negativas y creación de materia - y las combina juntas.
"El resultado parece bastante hermoso: la energía oscura y la materia oscura se pueden unificar en una sola sustancia, con ambos efectos simplemente explicables como materia de masa positiva surfeando en un mar de masas negativas".
La prueba de la teoría del Dr. Farnes vendrá de pruebas realizadas con un radiotelescopio de última generación conocido como Square Kilometer Array SKA, un esfuerzo internacional para construir el telescopio más grande del mundo en el que la Universidad de Oxford está colaborando.
El Dr. Farnes agrega: "Todavía hay muchos problemas teóricos y simulaciones computacionales para trabajar, y LambdaCDM tiene una ventaja de casi 30 años, pero estoy ansioso por ver si esta nueva versión extendida de LambdaCDM puede coincidir con precisión con otras observacionesevidencia de nuestra cosmología. Si fuera real, sugeriría que el 95% faltante del cosmos tenía una solución estética: nos habíamos olvidado de incluir un signo menos simple ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Oxford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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