Avanzado Radiación de fondo de microondas y cantidad de materia en el universo

[Pola]

Buenos días y felices vacaciones.

Estaba releyendo sobre la energía oscura y al ir repasando conceptos que van saliendo en el texto me han surgido algunas dudas. He tratado de resolverlas en internet pero no soy capaz.

Recurro a vosotros a ver si me podéis ayudar.

La duda más importante que tengo es que no entiendo cómo mediante el análisis de los datos que sobre la radiación de fondo ofreció la sonf¡da WMAP, se puede obtener una medida de la cantidad de materia ordinaria y materia oscura que hay en el universo.

Si me lo podéis explicar, os lo agradecería.

Un saludo

[Alriga]

...no entiendo cómo mediante el análisis de los datos que sobre la radiación de fondo ofreció la sonda WMAP, se puede obtener una medida de la cantidad de materia ordinaria y materia oscura que hay en el universo...

Hola Pola, una explicación a nivel divulgación aparece en el hilo ¡¡ Se completa el balance de materia bariónica del Universo !!

Recuerda que el satélite Planck repitió con mayor precisión las medidas que previamente habían realizado los satélites COBE y WMAP.

Saludos.

[Pola]

Muchas gracias por la respuesta, Alriga.

No termino de entenderlo...Si he sido capaz de entenderlo bien, la frase siguiente: "calculando el espectro de potencias a partir de las medidas de las fluctuaciones de temperatura del CMB y utilizando el modelo ΛCDM, el Satélite Planck (2015) llega a la conclusión de que, en la composición energética actual del Universo el ratio de materia ordinaria (llamada materia bariónica en el argot de la Astrofísica), debe ser del 5%" podría responder la duda que tengo, pero no lo entiendo. No sé cómo del espectro de potencias se deduce la canridad de materia existente.

Esa es mi duda, cómo se pasa del fondo cósmico de microondas a la cantidad de materia. Igual en alguno de los textos de ése hilo se dice, pero no he sido capaz de entenderlo.

[Alriga]

...No sé cómo del espectro de potencias se deduce la cantidad de materia existente...

Es lógico que no lo sepas. Yo tampoco lo sé en detalle. Es algo muy técnico, al alcance de profesionales de la Cosmología, no de aficionados como nosotros, ya que requiere dominar matemáticas de alto nivel, tipo Armónicos esféricos y similares. Por eso dije:

...Qué es el espectro de potencias de las fluctuaciones del CMB no es algo sencillo ni trivial (yo no lo domino), se puede encontrar una definición en castellano en Estimación del espectro de potencias del fondo cósmico de microondas con el método QML

Los motivos físicos de los porqué del espectro de potencias se puede deducir la curvatura y los ratios de energía del Universo se pueden consultar, por ejemplo en waynehu. Power Spectrum

Y aquí se puede jugar con un “Simulador de CMB” Planck CMB Simulator

...No sé cómo del espectro de potencias se deduce la cantidad de materia existente...

Cualitativamente, sin entrar en detalles matemáticos, las densidades de cada una de las especies de materiales que componen el universo, se calculan así a partir del espectro de potencias:

1. La posición en abcisas del pico que he marcado como “1” indica la curvatura del universo $\Longleftrightarrow$ densidad total. Si el pico (y en general toda la curva) estuviese más a la derecha el universo sería esférico y si estuviese más a la izquierda sería hiperbólico. En la posición en la que se encuentra, nos dice que el Universo es euclídeo (su densidad es la densidad crítica) con 3 cifras significativas:

$\Omega_{K_0} = 0.000 \pm 0.005 \ \Longleftrightarrow \ \Omega_0 = 1.000 \pm 0.005$

2. La relación de amplitudes, (en ordenadas) entre el pico 1 y el pico 3 proporciona la relación entre energía oscura Λ y materia total M, (oscura+bariónica) que junto con la condición (1) de que ambos ratios han de sumar 1 para que la curvatura sea cero, nos da:

$\Omega_{\Lambda_0} = 0.6911 \pm 0.0062$

$\Omega_{M_0} = 0.3089 \pm 0.0062$

3. La amplitud (ordenada) del pico 2 respecto de los picos 1 y 3 proporciona el ratio de materia bariónica

$\Omega_{b_0} = 0.049 \pm 0.001$

Eso deja para el ratio de densidad de materia oscura $\Omega_{dm_0} = 0.2599$

4. Finalmente, los niveles de amortiguamiento de los picos 4, 5, 6, … son los que han permitido reafirmar el modelo y ajustar con algo mayor precisión los valores que hemos dado para las Omegas.

Saludos.

[Pola]

Pues muchas gracias por tus aclaraciones y por tu tiempo. Voy a leer los lugares link a los que haces referencia, a ver si soy capaz de entender algo.
un saludo Alriga