Nueva teoría de la física muestra que los agujeros son la clave de los ciclos de expansión y contracción del universo

El universo se está expandiendo. Nadie con experiencia en astronomía o física está de acuerdo con ese hecho.

Del mismo modo, nadie está realmente de acuerdo en que en algún momento del futuro, miles de millones de años después, el universo se expandirá. lejos– և se consume energía para una mayor expansión. En ese momento algo debe cambiar. Aquí es donde comienza el desacuerdo.

Hay una nueva arruga en este argumento cosmológico: es una desgracia. De acuerdo a: nuevo estudio Los cosmólogos Daniela Pérez և Gustavo Romero, ambos del Instituto Argentino de Radioastronomía, el universo se ha expandido y contraído muchas veces; Estos ciclos son parte de lo que los astrónomos llaman un posible «salto espacial».

El modelo matemático de la cavidad teórica está en el corazón del estudio revisado por pares de Peres և Romero, publicado el mes pasado en una revista científica. Resumen físico D:.

«Nuestro principal resultado es que la solución representa un vacío dinámico que existe en todas las épocas del modelo espacial de salto», escribieron.

En otras palabras, el hueco de Pérez և Romero sobrevivió incluso cuando todo a su alrededor fue borrado, cuando el universo colapsó en el camino de regreso.

Es una revelación convincente. «La cuestión del papel de la nave espacial SA en el vuelo espacial es ‘obviamente interesante'», dijo a The Daily Beast Leandros Perivolaropoulos, físico de la Universidad de Ioannina en Grecia. un intento preliminar de abordarlo».

Pero ten cuidado. Hay muchos supuestos en la disputa Pérez և Romero. Es posible que a medida que el universo pasa de la contracción a la expansión, todas las reglas que guían nuestra comprensión de la física desaparezcan. Puede que estemos tratando de entender lo incomprensible.

«La propia relatividad general se descompone tanto en la singularidad de la cavidad como en la singularidad de los saltos espaciales», dijo Perivolaropoulos. «Por lo tanto, cualquier conclusión basada en él no puede tomarse en serio».

En otras palabras, tan pronto como el Universo se colapse a su tamaño más pequeño, justo antes de que se recupere, la gravedad dejará de funcionar normalmente. Eso es lo que entendemos por singularidad. excepción a las leyes de la física. ¡No tenemos idea de lo que hará el hueco cuando las reglas ya no funcionen!

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Los métodos de Pérez և Romero «tienen, por decirlo suavemente, un importante potencial de mejora», agregó Perivolaropoulos.

«La propia teoría general de la relatividad se derrumba tanto en términos de la singularidad de la cavidad como de la singularidad de los saltos espaciales. Por lo tanto, cualquier conclusión basada en él no puede tomarse en serio.»

Leandros Perivolaropoulos, Universidad de Ioannina

Para ser claros, la idea subyacente de que el universo se expande y se contrae constantemente no es nada nuevo. El salto espacial es una de las pocas teorías principales de los cosmólogos para estudiar el origen y el destino del universo.

De hecho, al menos un equipo de científicos incluso cree que nuestro universo de 13.700 millones de años está llegando al final de su expansión final. puede empezar a firmar un contrato de nuevo cientos de millones de años después, billones o decenas de billones de años, camino de un nuevo vuelo.

Las teorías alternativas del camino hacia el final del universo incluyen la desaceleración y congelación del universo, su colapso o su rotación en innumerables espacios de bolsillo fragmentados. En el contexto de todas las opciones, está claro por qué el salto espacial es de gran interés. Es una forma elegante de explicar algunas de las cosas extrañas que vemos a nuestro alrededor en el espacio.

En primer lugar, puede ayudar a explicar por qué en el universo, que básicamente está uniformemente vacío, tenemos estas extrañas acumulaciones dispersas de cosas. Galaxias. Estrellas. Planetas. Gente. Irregularidades en el espacio, que son el resultado de una expansión y contracción sin fin.

El salto también puede tener sentido para los agujeros más grandes. En particular, la diversidad «masiva», que es miles de millones de veces mayor que la nuestra, que ejerce una fuerza gravitacional tan poderosa en el espacio que los rodea que ni siquiera la luz puede escapar.

Hasta ahora, hemos visto dos de estas enormes cavidades usando un nuevo conjunto global de radiotelescopios llamado Telescopio de eventos Horizon. uno fue observado en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. era el otro se observó en el corazón de Messier 87Una galaxia a 54 millones de años luz de distancia.

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La cavidad SA contiene lo más parecido a la singularidad, excepto por las reglas aceptadas de la física, que podemos observar directamente con nuestros telescopios. En el corazón oscuro e increíblemente denso de este hueco, nuestra comprensión del universo se hace añicos. Como dijo Perivolaropoulos.

Hay algo especial en un objeto tan grande y denso. Y esa cosa especial puede ayudar a las cavidades más grandes a sobrevivir cada vez que el universo salta, todo lo demás se comprime en una especie de pasta suave de materia y energía.

Su supervivencia puede ser crucial. Tal vez, solo tal vez, no es casualidad que estas cavidades perduren, conserven su peculiaridad única, cuando todo a su alrededor se vuelve homogéneo. Tal vez los huecos son una de las razones por las que el universo puede saltar. espalda: Después de su contracción una vez cada 30 mil millones de años.

Según Pérez-Romero, hay razones para creer que las grandes cavidades, que siguen intactas después de un salto espacial, ayudan a reconstruir el universo al devolver materia al espacio, mezclando nueva materia en expansión con su energía.

«Si estas cavidades rebotan, podrían causar perturbaciones que conducirían a la formación de una estructura de galaxia temprana durante la fase de expansión», escribieron. Estos agujeros pueden actuar como motores de creación o recreación si desea ayudar en la formación de galaxias, estrellas y planetas en una galaxia que regresa.

«Los huecos pueden ser una de las razones por las que el universo puede recuperarse de su contracción una vez cada 30 mil millones de años.»

Es una idea atractiva. Sobre todo a la luz de otra teoría creíble (paralela a la idea de un salto espacial) de que existen cavidades supermasivas en el centro de cada galaxia. Simplemente no hemos encontrado a todos todavía.

Para ser justos, Pérez և Romero no fue el primer cosmólogo en estudiar la conexión entre los «grandes agujeros» del universo que rebota. Bernard Carr և Timothy Clifton de la Universidad Queen Mary de Londres y la Universidad Dalhousie en Canadá con Alan Cole escribi sobre: Estas son las cavidades que han existido en el rebote espacial durante años. «Las matemáticas que hicimos sugieren que esto es posible», dijo Colin a The Daily Beast.

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La diferencia es que en el modelo de Cole y sus coautores, estos agujeros están incrustados en la estructura del universo comprimible, no contenidos en él. Esto facilitará la supervivencia de las cavidades incluso cuando el material dentro de la estructura del universo se derrumbe por sí solo.

Estos son los agujeros en el pensamiento de Pérez Romero en el interior estructura. «Están buscando un modelo ligeramente diferente», dijo Cole. En este concepto del universo volador, estos agujeros son incluso más duros de lo que se pensaba anteriormente, potencialmente más expansivos para la vasta extensión del espacio.

Si hay un peligro en la cosmología que Pérez y Romero comparten con Collie y sus coautores, es que los datos concretos sobre la resiliencia de las cavidades supersónicas del universo que rebota son bastante pequeños. Nuestras sondas espaciales son pocas y distantes entre sí. Hasta ahora solo podemos ver con telescopios antiguos.

Para comprender mejor el posible salto espacial con la ayuda de este agujero, necesitamos encontrar más agujeros. Especialmente los grandes del centro de la galaxia. También necesitamos mejores mediciones de la radiación de fondo del universo. Una buena lectura de radiación puede indicar ciclos de expansión o contracción.

La buena noticia es que estas observaciones pueden ser posibles pronto. Nuevo: matriz BICEPUn conjunto de cuatro radiotelescopios que se están construyendo en el Polo Sur puede darnos buenas lecturas de radiación para los próximos años. Y podemos esperar más imágenes de agujeros grandes (e incluso algunas películas) del telescopio Horizon Event.

Si astrónomos como Pérez, Romero y Colin comienzan a encontrar agujeros en todas partes, mientras registran los rayos impactantes del universo radiante, tendremos que reconciliarnos con la idea de que todo lo que podemos ver puede ser imaginado, es mucho menos. único de lo que pensábamos anteriormente.

De hecho, podemos vivir en la tercera, centésima o milésima versión del universo después de múltiples rebotes, cada uno de los cuales está parcialmente alimentado por cavidades cada vez más grandes.

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