Los últimos análisis del Fondo Cósmico de Microondas refuerzan la hipótesis de Isotropía del Universo

[Richard R Richard]

Re: Los últimos análisis del Fondo Cósmico de Microondas refuerzan la hipótesis de Isotropía del Universo

Por ejemplo, si el espacio se expandiese a diferentes velocidades a lo largo de diferentes direcciones, se observaría que la radiación del CMB procedente de diferentes direcciones presentaría un corrimiento hacia el rojo o hacia el azul diferente al de las otras regiones. Otro ejemplo, si el espacio tuviese un eje de rotación, aparecería una espiral en el mapa del CMB, etc,…

Hola Alriga has observado la imagen del blog de Francis ... la que extrajo de arxiv.....como ha cada paso que intento aprender me atasco, me preguntaba a que se debe la espiral de los campos E y B polarizados???,

Me he hecho esta idea de lo que afirman y es que en realidad existe una pequeña anisotropía en la expansión y se debe magnificar (multiplicar el valor real) en un factor de 30 o 100 veces para que se forme el patrón espiral que la harían visible con los instrumentos actuales, y se observa que también de ese modo no aparece un "pelo en la sopa" es decir una heterogeneidad visible en el mapa, o una desviación de los bordes de la espiral..., en forma de uno o varios "grumos visibles".

Si bien esto no es prueba a favor de la homogeneidad a grandes escalas, muestra que todavía no se ha hallado ninguna prueba en contra, por lo que las bases del principio cosmológico están intactas.

[Alriga]

Re: Los últimos análisis del Fondo Cósmico de Microondas refuerzan la hipótesis de Isotropía del Universo

Por lo (poco) que entendí de este otro estudio, parece que no es tarea fácil.

Entiendo que el estudio que enlazas afirma básicamente lo mismo que yo decía en mi comentario #3 :

La homogeneidad solo puede deducirse de la Isotropía observada, si además aceptamos el Principio de Copérnico cuyo enunciado es que nosotros no nos encontramos en ningún punto privilegiado del Universo.


Saludos.

[Jaime Rudas]

Re: Los últimos análisis del Fondo Cósmico de Microondas refuerzan la hipótesis de Isotropía del Universo

¿No faltaría demostrar que es también homogéneo?

Por lo (poco) que entendí de este otro estudio, parece que no es tarea fácil.

[Alriga]

Re: Los últimos análisis del Fondo Cósmico de Microondas refuerzan la hipótesis de Isotropía del Universo

Francis acaba de publicar un post sobre el tema: Cuantifican la isotropía de la expansión cósmica

Esta vez, en La web de Física le hemos sacado casi 24 horas de ventaja

Saludos.

[Richard R Richard]

Re: Los últimos análisis del Fondo Cósmico de Microondas refuerzan la hipótesis de Isotropía del Universo

¿No faltaría demostrar que es también homogéneo?.

Eso mismo me lo han explicado y debatido en este hilo,

A bajas escalas ya sabemos que no es homogéneo, y lo que hay que demostrar es que si lo es a grandes escalas, los superestructuras de cúmulos de galaxias, desafían esa posibilidad, entonces la definición de homogéneo o heterogéneo pasa a depender de donde ponemos nuestra cota subjetiva pues en realidad hay que definir cuál es el tamaño mínimo de una inhomogeneidad, es decir una porción del universo que sea claramente diferente de otra del mismo tamaño, observada a la misma distancia.
Hoy el límite es 370 Mpc de longitud.
Si se siguen encontrando de estas estructuras diseminadas por todo el universo observable , van a convertirse en factor común y lo podrán catalogar de homogéneo a grandes escalas.

Y mas allá de eso hay que probar si dichas regiones poseen propiedades tan disímiles que no es posible aplicar el modelo [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

[Alriga]

Re: Los últimos análisis del Fondo Cósmico de Microondas refuerzan la hipótesis de Isotropía del Universo

... ¿No faltaría demostrar que es también homogéneo? ...

Entiendo que si no fuese homogéneo y aún así nosotros lo vemos isótropo, eso significaría que estamos en un punto privilegiado, una especie de "centro" a partir del cual la inhomogeneidad tiene simetría esférica. Y esa casualidad parece difícil de defender, supongo que por eso se le da mayor importancia a la isotropía que a la homogeneidad, dado que si no estamos en un punto privilegiado del Universo, la isotropía implica la homogeneidad.

Por otro lado, en relación con el tema, leí en algún lugar hace tiempo que hay un teorema matemático que dice que si en el espacio tridimensional hay isotropia en 3 puntos diferentes, ello implica que el espacio es homogéneo. No sé si nuestros amigos matemáticos nos iluminarán más sobre eso o si ese teorema tiene alguna relevancia en este caso.

Saludos.

[Fortuna]

Re: Los últimos análisis del Fondo Cósmico de Microondas refuerzan la hipótesis de Isotropía del Universo

¿No faltaría demostrar que es también homogéneo?. Lo cual parece menos probable, dado la gran cantidad de estructuras de gran escala en el universo.

[Alriga]

Todo lo que se sabe actualmente de Cosmología ( modelo $\Lambda CDM$ ) se deduce de las ecuaciones de campo de la Relatividad General desarrollándolas a partir de la hipótesis de base del Principio Cosmológico, que afirma que a escalas lo suficientemente grandes el Universo es Isótropo y Homogéneo.

El Principio Cosmológico es imprescindible para poder utilizar la métrica FLRW, simplificar el Tensor Energía-Momento y a partir de ahí deducir las Ecuaciones de Fridman que describen la evolución del Universo. De ahí la importancia capital de realizar medidas cada vez más finas que pudiesen desvelar la invalidez de ese fundamental principio, (aplicación pura y dura del método científico)

Pues bien, el último y mejor análisis de los datos de la radiación de fondo de microondas CMB (Cosmic Microwave Background) recogidos por los satélites WMAP y Planck afirma en su abstract:

“Including all degrees of freedom simultaneously for the first time, anisotropic expansion of the Universe is strongly disfavoured, with odds of 121000 : 1 against”

"Incluyendo todos los grados de libertad de forma simultánea por primera vez, la hipótesis de expansión anisótropa del Universo resulta fuertemente desfavorecida, con probabilidades de 121000 : 1 en contra"

El estudio lo han realizado en el University College de Londres: How isotropic is the Universe? y ha sido aceptado para su publicación en una próxima edición de la revista Physical Review Letters.

Lo más importante (que yo entiendo) del estudio, es que han considerado todas las posibles maneras en las que pudiera haber una dirección privilegiada en el Universo y la “fotografía” de cómo cada una de esas maneras quedaría reflejada de forma diferente en el CMB. Entonces se han dedicado a intentar identificar cada una de esas “fotografías” en los datos reales proporcionados por WMAP y Planck.

Por ejemplo, si el espacio se expandiese a diferentes velocidades a lo largo de diferentes direcciones, se observaría que la radiación del CMB procedente de diferentes direcciones presentaría un corrimiento hacia el rojo o hacia el azul diferente al de las otras regiones. Otro ejemplo, si el espacio tuviese un eje de rotación, aparecería una espiral en el mapa del CMB, etc,…

Pues bien, el estudio descarta que en el CMB aparezca alguno de esos patrones de anisotropía con probabilidad 121000 : 1. Evidentemente no descarta anisotropías menores, pero el Principio Cosmológico sale notablemente reforzado.

Saludos.