Los científicos descubren un momento en que nuestras leyes de la física no se aplicaban, y existimos gracias a eso

Los científicos han descubierto nueva evidencia de que el universo estuvo gobernado brevemente por leyes físicas diferentes a las de hoy, creando una violación a la que debemos nuestra existencia, según un nuevo estudio.

Los resultados abren una ventana a la misteriosa época inflacionaria, un período extremadamente corto en el que el universo se expandió exponencialmente durante fracciones de segundo después del Big Bang.

Al estudiar más de un millón de galaxias observadas en estudios del cielo, los investigadores pudieron demostrar que el universo a menudo formaba cúmulos de galaxias en una forma particular de cúmulo, a diferencia de su propia imagen especular. Este descubrimiento viola lo que se conoce como simetría de valencia, la idea integrada en nuestros modelos físicos actuales de que el universo es esencialmente simétrico y no prefiere ninguna forma a su imagen especular.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo una supuesta «violación de la paridad» en el universo primitivo, en parte porque la materia, de la que todos estamos hechos, de alguna manera se volvió mucho más abundante que la antimateria, la contraparte de la materia con carga opuesta. Nuestras leyes actuales de la física sugieren que la materia y la antimateria debieron cancelarse entre sí después del Big Bang, pero aparentemente eso no sucedió porque, bueno, existimos y estamos hechos de materia, al igual que muchos otros. cosas, como estrellas, planetas y galaxias. La antimateria, en comparación, es muy rara en el universo actual, un resultado inexplicable que es uno de los mayores misterios de la ciencia.

Ahora, los investigadores dirigidos por el cosmólogo y becario postdoctoral de la Universidad de Florida, Giamin Hu, han utilizado una supercomputadora para analizar un conjunto de datos masivo de galaxias organizadas en billones de «cuadrones» diferentes, o grupos de cuatro galaxias muy próximas entre sí. en forma de tetraedro.

Los resultados revelaron una clara preferencia por el tetraedro sobre su imagen especular, proporcionando la primera evidencia de que la violación de la paridad de la era de la inflación afectó el agrupamiento de galaxias más adelante en la historia cósmica. El nuevo descubrimiento «abre una nueva vía para explorar nuevas fuerzas durante la era inflacionaria con una estructura 3D a gran escala», según Un estudio publicado el lunes En el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

«¿Cuál fue el comienzo del universo? ¿Cuáles son las reglas por las que evoluciona? ¿Por qué hay algo en lugar de nada?» Zachary Slepian, profesor de astronomía en la UF y coautor del estudio, dijo: en la situación actual. «Este trabajo aborda esas grandes preguntas».

El descubrimiento de cúmulos extraños en las galaxias cuádruples es una indicación de que las leyes del universo pueden haber cambiado de alguna manera durante la era inflacionaria. Este tipo de evento no puede ser explicado por el Modelo Estándar de cosmología, un marco bien sustentado que explica gran parte de los fenómenos en nuestro universo. Aunque el modelo estándar es poderoso, tiene muchos desafíos potenciales, incluida la extraña evidencia de que las leyes de la física Puede que no se aplique en todas partes en el universo hasta el día de hoy.

sus estudios anteriores También se revelan pistas de violaciones de paridad en el universo primitivo, pero gran parte de esta investigación estudia interacciones en escalas subatómicas diminutas, mientras que el equipo de Hu estudió el efecto en escalas cósmicas cósmicas. Los investigadores detallan su nuevo enfoque en otro nuevo estudio, que se publicó esta semana en Cartas de revisión física.

Detección de violación de señal de paridad en [Large Scale Structure of the universe] «Iluminaría la física temprana del universo y también podría revelar procesos físicos más allá del modelo estándar», dijo el equipo en ese estudio.

Si bien él y sus colegas descubrieron una fuerte evidencia de violación de la paridad, persisten las incertidumbres sobre las mediciones que deberán verificarse en los próximos años. Afortunadamente, se están trabajando en varios estudios astronómicos de próxima generación, incluido el Observatorio Vera Rubin en Chile y el telescopio Euclid de la Agencia Espacial Europea, cuyo lanzamiento está programado para julio. Estos proyectos proporcionarán observaciones espectrales de muy alta calidad que serán útiles para estudiar violaciones de paridad a gran escala, entre muchos otros temas.

Todavía no hemos resuelto el misterio de por qué el universo contiene algo, es decir, materia, en lugar de nada, lo que debería haber resultado según nuestra comprensión actual de la física. Pero los extraños cúmulos de galaxias informados por el equipo de Hou brindan nuevas pistas sobre este extraño defecto que finalmente condujo a nuestra realidad moderna llena de estrellas, planetas y personas en los planetas que intentan resolverlo todo.