Publicado 27/04/2020 16:34:31 +02:00CET

Una de las leyes fundamentales del universo no es tan inmutable

Una de las leyes fundamentales del universo no es tan inmutable
Una de las leyes fundamentales del universo no es tan inmutable - Wikipedia

MADRID, 27 Abr. (EUROPA PRESS) -

Cuatro nuevas mediciones de luz anómalas, emitidas por un cuásar a 13.000 millones de años luz, han reafirmado estudios anteriores que encontraron pequeñas variaciones, en algunas regiones del universo, en la constante física fundamental que caracteriza la fuerza de la interacción electromagnética.

La denominada constante estructura fina es una de las cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza (las otras son la gravedad, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte). "Es un número adimensional e involucra la velocidad de la luz, algo llamado constante de Planck y la carga de electrones, y es una relación de esas cosas. Y es el número que usan los físicos para medir la fuerza de la fuerza electromagnética", explica en un comunicado el profesor de Ciencias de la UNSW (Universidad de Nueva Gales del Sur) John Webb, autor del nuevo estudio, publicado en Science Advances.

La fuerza electromagnética mantiene a los electrones zumbando alrededor de un núcleo en cada átomo del universo; sin él, toda la materia se separaría. Hasta hace poco, se creía que era una fuerza inmutable a lo largo del tiempo y el espacio. Pero en las últimas dos décadas, el profesor Webb ha notado anomalías en la constante estructura fina por las cuales la fuerza electromagnética medida en una dirección particular del universo parece muy ligeramente diferente.

"Encontramos una pista de que ese número de la constante de estructura fina era diferente en ciertas regiones del universo. No solo en función del tiempo, sino también en la dirección del universo, lo cual es bastante extraño si es correcto ... pero eso es lo que encontramos ".

Cuando el profesor Webb se encontró por primera vez con estos primeros signos de mediciones ligeramente más débiles y más fuertes de la fuerza electromagnética, pensó que podría ser una falla del equipo, de sus cálculos o de algún otro error que hubiera llevado a lecturas inusuales. Mientras observaba algunos de los cuásares más distantes (cuerpos celestes masivos que emitían energía excepcionalmente alta) en los bordes del universo, estas anomalías se observaron por primera vez utilizando los telescopios más potentes del mundo.

"Los cuásares más distantes que conocemos son de unos 12.000 a 13.000 millones de años luz de nosotros. Entonces, si puedes estudiar la luz en detalle de quásares distantes, estás estudiando las propiedades del universo tal como era cuando estaba en su infancia, solo mil millones de años. El universo era muy, muy diferente. No había galaxias existían, las primeras estrellas se habían formado, pero ciertamente no había la misma población de estrellas que vemos hoy. Y no había planetas ".

Él dice que en el estudio actual, el equipo analizó uno de esos cuásares que les permitió investigar cuando el universo tenía solo mil millones de años, lo que nunca antes se había hecho. El equipo realizó cuatro mediciones de la constante fina a lo largo de la línea de visión de este cuásar. Individualmente, las cuatro mediciones no proporcionaron ninguna respuesta concluyente en cuanto a si hubo o no cambios perceptibles en la fuerza electromagnética. Sin embargo, cuando se combina con muchas otras mediciones entre nosotros y los quásares distantes realizados por otros científicos y sin relación con este estudio, las diferencias en la constante de estructura fina se hicieron evidentes.

ESTRUCTURA DÍPOLO

"Y parece estar apoyando esta idea de que podría haber una direccionalidad en el universo, lo cual es muy extraño. Por lo tanto, el universo puede no ser isotrópico en sus leyes de la física, una que sea la misma, estadísticamente, en todas las direcciones. Pero, de hecho, podría haber alguna dirección preferida en el universo donde las leyes de la física cambian, pero no en la dirección perpendicular. En otras palabras, el universo, en cierto sentido, tiene una estructura dipolo" dice el profesor Webb.

"En una dirección particular --explica-- , podemos mirar hacia atrás 12 mil millones de años luz y medir el electromagnetismo cuando el universo era muy joven. Al reunir todos los datos, el electromagnetismo parece aumentar gradualmente cuanto más miramos, mientras que hacia la dirección opuesta, disminuye gradualmente". En otras direcciones en el cosmos, la constante de estructura fina sigue siendo solo eso: constante. Estas nuevas mediciones muy distantes han llevado nuestras observaciones más lejos que nunca antes.

En otras palabras, en lo que se pensaba que era una distribución arbitrariamente aleatoria de galaxias, cuásares, agujeros negros, estrellas, nubes de gas y planetas, con vida floreciendo en al menos un pequeño nicho, el universo de repente parece tener el equivalente de un norte y un sur. El profesor Webb todavía está abierto a la idea de que de alguna manera estas mediciones se hicieron en diferentes etapas, utilizando diferentes tecnologías y desde diferentes lugares de la Tierra, en realidad es una coincidencia masiva.

"Esto es algo que se toma muy en serio y es considerado, con bastante escepticismo, incluso por mí, a pesar de que hice el primer trabajo con mis alumnos. Pero es algo que tienes que probar porque es posible que vivamos en un universo extraño", dijo.

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