La danza galáctica revela que el universo es más joven de lo que se pensaba

Galaxias en caída en un enorme grupo de galaxias. A medida que ingresan al grupo, estas galaxias muestran un desplazamiento hacia el azul en relación con la galaxia central. Crédito: Dr. Shihong Liao

Un estudio que utiliza datos del Sloan Digital Sky Survey revela que el Universo puede ser más joven de lo estimado, desafiando los modelos cosmológicos convencionales al analizar los movimientos de las galaxias satélite alrededor de grupos masivos.

En los modelos cosmológicos estándar, la formación de estructuras cosmológicas comienza con la aparición de pequeñas estructuras, que posteriormente sufren una fusión jerárquica, lo que lleva a la formación de sistemas más grandes. A medida que el Universo envejece, los grupos masivos y cúmulos de galaxias, al ser los sistemas más grandes, tienden a aumentar de masa y alcanzar un estado más relajado dinámicamente.

Los movimientos de las galaxias satélite alrededor de estos grupos y cúmulos proporcionan información valiosa sobre su estado de ensamblaje. Las observaciones de este movimiento ofrecen pistas cruciales sobre la edad del Universo.

Utilizando datos públicos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un equipo de investigación dirigido por el profesor Qi Guo de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias (NAOC) analizó la cinemática de pares de satélites alrededor de grupos masivos de galaxias. Los resultados del equipo sugieren que el Universo puede ser más joven de lo que predice el modelo LCDM con parámetros cosmológicos de Planck.

Este estudio fue publicado en astronomía natural el 22 de enero.

La fracción acumulada de pares correlacionados en función del ángulo de tolerancia. Crédito: Dr. Qing Gu

Los investigadores estudiaron el movimiento de pares de satélites ubicados en el lado opuesto de grupos masivos de galaxias utilizando sus cambios de velocidad desde la galaxia central a lo largo de la línea de visión. Descubrieron un exceso notable de pares que mostraban compensaciones de velocidad correlacionadas en comparación con pares que mostraban compensaciones de velocidad anticorrelacionadas.

«El exceso de pares de satélites correlacionados sugiere la presencia de galaxias satélites en acreción o caída reciente», dijo el profesor Qi Guo, autor correspondiente del artículo.

Este exceso también se encontró en simulaciones cosmológicas actualizadas, pero la magnitud de este efecto fue significativamente menor que en las observaciones. La importante discrepancia entre observaciones y simulaciones implica que los grupos de galaxias masivas son más jóvenes en el Universo real.

«Dado que la edad de grandes grupos de galaxias podría estar estrechamente relacionada con la edad del Universo, estos resultados sugieren en consecuencia un Universo más joven que el derivado del fondo cósmico de microondas (CMB) por la Colaboración Planck», dijo el Dr. Qing Gu. . , primer autor del artículo.

Estos resultados suponen un desafío para el modelo cosmológico actual y podrían proporcionar información valiosa sobre el problema de la deformación del Hubble.

Referencia: “Un universo más joven implícito en correlaciones de pares de satélites a partir de observaciones SDSS de grupos masivos de galaxias” por Qing Gu, Qi Guo, Marius Cautun, Shi Shao, Wenxiang Pei, Wenting Wang, Liang Gao y Jie Wang, 22 de enero de 2024, astronomía natural.
DOI: 10.1038/s41550-023-02192-6