Agencias, Ciudad de México.- Un equipo de investigadores ha analizado más de un millón de galaxias para explorar el origen de las estructuras cósmicas actuales y publica resultados en la revista Physical Review D.
Hasta hoy, observaciones y análisis precisos del fondo cósmico de microondas (CMB) y de la estructura a gran escala (LSS) han llevado al establecimiento del marco estándar del universo, el llamado modelo Lambda CDM, donde la materia oscura fría (CDM) y la energía oscura (la constante cosmológica, o Lambda) son características significativas.
Este modelo sugiere que las fluctuaciones primordiales se generaron al comienzo del universo, o en el universo temprano, que actuaron como desencadenantes, lo que llevó a la creación de todas las cosas en el universo, incluidas estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias y su distribución espacial en todo el espacio. Aunque son muy pequeñas cuando se generan, las fluctuaciones crecen con el tiempo debido a la fuerza de atracción gravitacional, formando eventualmente una región densa de materia oscura o un halo. Luego, diferentes halos colisionaron y fusionaron repetidamente entre sí, dando lugar a la formación de objetos celestes como las galaxias.
Dado que la naturaleza de la distribución espacial de las galaxias está fuertemente influenciada por la naturaleza de las fluctuaciones primordiales que las crearon, se han realizado activamente análisis estadísticos de las distribuciones de galaxias para explorar observacionalmente la naturaleza de las fluctuaciones primordiales. Además de esto, el patrón espacial de las formas de las galaxias distribuidas en una amplia zona del universo también refleja la naturaleza de las fluctuaciones primordiales subyacentes.
Sin embargo, el análisis convencional de estructuras a gran escala se ha centrado únicamente en la distribución espacial de las galaxias como puntos. Más recientemente, los investigadores han comenzado a estudiar las formas de las galaxias, porque no sólo proporciona información adicional, sino que también proporciona una perspectiva diferente de la naturaleza de las fluctuaciones primordiales.
2023年12月8日、村山斉教授が委員長を務めた米国の科学諮問委員会 Particle Physics Project Prioritization Panel （P5）による最終報告書が発表されました。https://t.co/D9Xvcj3oFr
— Kavli IPMU (@KavliIPMU) December 27, 2023
Un equipo de investigadores, dirigido por el entonces estudiante graduado del Instituto Kavli para la Física y las Matemáticas del Universo (Kavli IPMU), Toshiki Kurita (actualmente investigador postdoctoral en el Instituto Max Planck de Astrofísica), y el profesor de Kavli IPMU, Masahiro Takada, desarrolló un método para medir el espectro de potencia de las formas de las galaxias, que extrae información estadística clave de los patrones de formas de las galaxias combinando los datos espectroscópicos de la distribución espacial de las galaxias y los datos de imágenes de las formas de las galaxias individuales.
Los investigadores analizaron simultáneamente la distribución espacial y el patrón de forma de aproximadamente 1 millón de galaxias del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), el estudio de galaxias más grande del mundo en la actualidad.
Como resultado, lograron limitar las propiedades estadísticas de las fluctuaciones primordiales que sembraron la formación de la estructura de todo el universo, según un comunicado de KAVlI IPMU.
Encontraron una alineación estadísticamente significativa de las orientaciones de las formas de dos galaxias separadas por más de 100 millones de años luz. Su resultado mostró que existen correlaciones entre galaxias distantes cuyos procesos de formación son aparentemente independientes y no tienen relación causal.
“En esta investigación, pudimos imponer restricciones a las propiedades de las fluctuaciones primordiales mediante el análisis estadístico de las ‘formas’ de numerosas galaxias obtenidas a partir de datos estructurales a gran escala. Hay pocos precedentes de investigaciones que utilicen las formas de las galaxias para explorar la física del universo primitivo y el proceso de investigación, desde la construcción de la idea y el desarrollo de métodos de análisis hasta el análisis de datos real, fue una serie de prueba y error”, declaró Kurita.
Al realizar un análisis conjunto de la densidad de galaxias y los espectros de potencia de IA en el régimen lineal, restringimos los parámetros isotrópicos y anisotrópicos locales primordiales no gaussianidades (PNG) simultáneamente, donde los dos tipos de PNG inducen sesgos característicos dependientes de la escala a muy gran escala. escalas en los espectros de densidad y potencia IA, respectivamente. No encuentran ninguna detección significativa para ambos PNG respectivamente. Nuestro método allana el camino para utilizar el espectro de potencia IA como sonda cosmológica para estudios de galaxias actuales y futuros.
ご報告遅くなりました、2023年11月5日 (日)、Kavli
IPMUは、ELSI、IRCNと共に「起源への問い」を実施。戸田幸伸 教授が「「圏」を通じて対称性の起源を求める」と題してお話ししました。その後他2拠点のサイエンスの研究者とともに、文筆家の山本貴光さんモデレータで対談を行いました。 pic.twitter.com/Z03fJ5EikG— Kavli IPMU (@KavliIPMU) December 18, 2023
