El Problema del Desplazamiento Hacia el Rojo y la Teoría de la Luz Cansada

Uno de los principales pilares del modelo del Big Bang es la interpretación del desplazamiento hacia el rojo (redshift) de la luz emitida por galaxias distantes como evidencia de la expansión del universo. Edwin Hubble observó que las galaxias más alejadas presentan un mayor desplazamiento al rojo, lo que se interpretó como un alejamiento debido a la expansión del espacio-tiempo. Sin embargo, la teoría de la luz cansada, propuesta por Fritz Zwicky, plantea que la luz pierde energía gradualmente al interactuar con el medio interestelar, lo que podría explicar el desplazamiento al rojo sin necesidad de una expansión universal.

Científicos como Halton Arp han criticado la interpretación tradicional del desplazamiento al rojo, argumentando que ciertos objetos con altos valores de redshift están físicamente asociados con galaxias de bajo redshift, lo que contradice la hipótesis de la expansión del universo.

Radiación Cósmica de Fondo: Una Evidencia Ambigua

La radiación cósmica de fondo (CMB) ha sido considerada como la “huella” del Big Bang, un residuo térmico que quedó tras el enfriamiento del universo primitivo. Sin embargo, investigaciones han cuestionado su interpretación, sugiriendo que podría ser el resultado de interacciones electromagnéticas dentro del plasma intergaláctico o de una distribución homogénea de radiación proveniente de un universo en equilibrio dinámico y no en expansión.

Científicos como Eric Lerner han argumentado que la estructura de la CMB es inconsistente con la predicción del modelo del Big Bang y que puede explicarse mejor mediante procesos en plasmas cósmicos sin necesidad de un evento inicial explosivo.

Materia y Energía Oscura: Parche a una Teoría Incompleta

Para explicar ciertas inconsistencias en la dinámica de las galaxias y la aparente aceleración de la expansión, los científicos introdujeron la hipótesis de la materia y energía oscura, componentes que no han sido directamente observados y cuya existencia se basa exclusivamente en modelos matemáticos. La falta de detección empírica de estas entidades plantea la posibilidad de que el modelo del Big Bang esté construyéndose sobre una base errónea, con parches ad hoc destinados a sostenerlo artificialmente.

El físico Mordehai Milgrom, con su teoría MOND (Modified Newtonian Dynamics), ha propuesto una alternativa a la materia oscura, sugiriendo que las discrepancias en las velocidades de rotación de las galaxias pueden explicarse mediante una modificación de las leyes de la gravedad en lugar de introducir una nueva forma de materia invisible.

Modelos Alternativos y Observaciones Recientes

Algunas teorías alternativas han emergido con el tiempo. La teoría del plasma cosmológico, defendida por Hannes Alfvén, sugiere que el universo podría estar dominado por dinámicas electromagnéticas a gran escala en lugar de la gravedad exclusivamente. Esto explicaría ciertos fenómenos sin necesidad de materia oscura.

Observaciones recientes también han desafiado la teoría estándar. Mediciones del telescopio James Webb han mostrado galaxias más evolucionadas en etapas tempranas del universo de lo que el modelo del Big Bang predice, lo que podría indicar que el universo no tuvo un origen explosivo sino una evolución diferente y menos abrupta.

Entre los hallazgos más sorprendentes del James Webb, destacan:

Galaxias masivas y bien estructuradas en el universo temprano: Se han detectado galaxias con una formación y madurez inesperadas a solo 200-300 millones de años después del supuesto Big Bang, lo que contradice la teoría de que el universo primitivo debía estar dominado por estructuras pequeñas y caóticas.

Desviaciones en el desplazamiento al rojo: Algunas galaxias presentan desplazamientos al rojo que no encajan con la interpretación tradicional de la expansión del universo, sugiriendo que otros factores podrían estar en juego.

Estructuras a gran escala no previstas por el modelo estándar: Se han encontrado cúmulos y filamentos galácticos que, según los cálculos basados en la expansión del universo, no deberían haber existido tan temprano en la historia cósmica.

Formación estelar inesperada: Se ha observado que la tasa de formación de estrellas en algunas de estas galaxias tempranas es demasiado alta para encajar con las predicciones del modelo del Big Bang.

El modelo del Big Bang, aunque ampliamente aceptado, enfrenta cuestionamientos válidos desde distintos ángulos. La interpretación del desplazamiento hacia el rojo, la naturaleza de la radiación cósmica de fondo, la necesidad de materia y energía oscura y las recientes observaciones astronómicas sugieren que es necesario un replanteamiento de la cosmología moderna. La teoría de la luz cansada, respaldada por nuevas observaciones y modelos físicos alternativos, podría ofrecer una explicación más coherente del universo sin depender de supuestos que carecen de evidencia directa.

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Desde 2016, el concepto del Planeta Nueve ha intrigado a físicos, astrónomos y astrofísicos, quienes notaron anomalías gravitacionales más allá de Neptuno, pero sin evidencia visual directa. Ahora, los investigadores de Caltech han identificado una señal en las órbitas de objetos más allá de Neptuno que sugiere la presencia de un cuerpo celeste significativo.

Dirigido por Konstantin Batygin, el estudio se centra en observar las órbitas de baja inclinación de estos objetos. Aunque el Planeta Nueve aún no se ha visto, las simulaciones numéricas respaldan su existencia, mostrando discrepancias matemáticas significativas cuando se excluye la presencia de un planeta adicional.

Para confirmar estas teorías, los científicos están dirigiendo la atención de los observatorios terrestres, incluido el observatorio Vera Rubin en Cerro Pachón, Chile, equipado con la cámara digital más grande del mundo. Esta búsqueda visual es crucial ya que, como se dice comúnmente, “si no hay foto, no hay pruebas”.

Aunque las teorías previas sugerían que la Nube de Oort solo albergaba cometas de hielo, la posibilidad de un planeta distante agrega un nuevo giro a nuestra comprensión del Sistema Solar. Aunque sería frío debido a su distancia del Sol, el Planeta Nueve podría cumplir con los criterios para ser clasificado como un planeta.

Este descubrimiento desafía las probabilidades previas, que estimaban en un modesto 7% las posibilidades de la existencia del Planeta Nueve. Sin embargo, incluso esa pequeña probabilidad ha impulsado a los científicos a emprender esta búsqueda con determinación.

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Kononenko, en su quinta misión a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI), se encamina a convertirse en el primer cosmonauta en superar los 1,000 días en el espacio a las 21:00 GMT del 4 de junio próximo. Su dedicación y experiencia en misiones orbitales han sido fundamentales para alcanzar este logro.

La proeza de Kononenko no solo destaca su habilidad como astronauta, sino también la capacidad de la tecnología espacial rusa y el compromiso continuo con la exploración espacial. Su regreso a la Tierra está programado para el 23 de septiembre de 2004, momento en el cual habrá acumulado asombrosos 1,110 días en misiones orbitales.

El récord de permanencia continuada más largo en la historia de la EEI, de 371 días, fue establecido por los cosmonautas rusos Serguéi Prokópiev y Dmitri Petelin, junto con el astronauta estadounidense Francisco Rubio. Su estadía, que originalmente estaba planeada para seis meses menos, se prolongó debido a la despresurización del sistema de enfriamiento de la nave Soyuz MS-22, causada por un micrometeorito. Este incidente los obligó a esperar la siguiente nave disponible para el regreso.

No obstante, el récord absoluto de permanencia continuada en una única misión espacial, de casi 438 días, sigue en manos del cosmonauta ruso Valeri Poliakov. Este logro histórico se produjo a bordo de la estación Mir en 1995, resaltando la durabilidad y fiabilidad de las misiones espaciales rusas.

El éxito de Oleg Kononenko no solo es un tributo a su dedicación y valentía, sino también un testimonio de la destacada trayectoria de la exploración espacial rusa en la historia moderna. Su contribución marca un nuevo hito en la conquista del espacio y deja un legado que inspirará a futuras generaciones de astronautas.

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“El 21 de diciembre de 2023 murió repentinamente el gran científico, nuestro colaborador, el académico Alexéi Alexándrovich Starobinski. Es una gran pérdida para todos nosotros. Conservaremos su grato recuerdo”, destaca el comunicado.

El funeral tendrá lugar el próximo 25 de diciembre en la funeraria del Hospital Clínico Central moscovita, situado en la calle Marshal Timoshenko, 25.

Starobinski, que nació en el capital rusa el 19 de abril de 1948, fue un destacado científico en los campos de la teoría clásica de la gravedad, la teoría cuántica de la gravedad, la cosmología y la astrofísica relativista.

En 1979, publicó un artículo que se convirtió en la base para crear la teoría de la inflación en el universo temprano, desarrollada más tarde por los estadounidenses Alan Guth y Stephen Hawking, y el ruso-norteamericano Andréi Linde.

Además, en 1973, Starobinski, junto con el científico soviético Yákov Zeldóvich, demostraron a Hawking que los agujeros negros giratorios deben generar e irradiar partículas.

Desde 2017 fue profesor en la Facultad de Física de la Escuela Superior de Economía de Moscú.

A lo largo de su vida recibió numerosos premios y reconocimientos como la medalla de la URSS “Por el valor laboral” en 1986 o el premio A. A. Friedman de la Academia Rusa de Ciencias en 1996. (Sputnik)

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“El equipo ha detectado una nube de escombros que podría estar compartiendo la órbita de este planeta y que, se cree, podrían ser los componentes básicos de un nuevo planeta o los restos de uno ya formado. De confirmarse, este descubrimiento sería la prueba más contundente hasta ahora de que dos exoplanetas pueden compartir una órbita”, dijo el ESO en un comunicado.

Dos décadas atrás se predijo que este tipo de parejas de planetas, llamados troyanos o coorbitales, podrían compartir la misma órbita.

“Por primera vez, hemos encontrado evidencia a favor de esa idea”, comentó Olga Balsalobre-Ruza, estudiante del Centro de Astrobiología de Madrid (España), quien lideró el estudio publicado en Astronomy & Astrophysics.

Los troyanos, cuerpos rocosos en la misma órbita que un planeta, son comunes en el sistema solar, como los más de 12.000 asteroides que comparten la órbita de Júpiter alrededor del Sol.

“Los exotroyanos (planetas troyanos fuera del Sistema Solar) han sido hasta ahora como unicornios: la teoría les permite existir, pero nadie los ha detectado nunca”, dijo el coautor Jorge Lillo-Box, investigador principal del Centro de Astrobiología.

El equipo internacional de científicos utilizó la información que el telescopio ha recogido del sistema PDS 70, que alberga dos planetas gigantes similares a Júpiter, PDS 70b y PDS 70c, para hallar el fenómeno.

“Al estudiar las zonas de Lagrange (áreas con atracción gravitacional combinada de la estrella y el planeta puede atrapar material) de la órbita de PDS 70b, los astrónomos detectaron una débil señal procedente de una de ellas, lo que indica que allí podría residir una nube de escombros con una masa de hasta aproximadamente dos veces la de nuestra Luna”, dijo el ESO.

El equipo cree que esta nube de escombros podría apuntar a un mundo troyano existente en este sistema o a un planeta en proceso de formación.

La investigación “abre nuevas preguntas sobre la formación de troyanos, cómo evolucionan y qué tan frecuentes son en diferentes sistemas planetarios”, agregó Itziar De Gregorio-Monsalvo, directora de la Oficina de Ciencias de ESO en Chile, quien también contribuyó a la investigación.

Para confirmar completamente su detección, el equipo tendrá que esperar hasta después de 2026, cuando utilice ALMA para ver si tanto PDS 70b como su nube hermana de escombros se mueven juntos de manera significativa a lo largo de su órbita alrededor de la estrella.

El sistema PDS 70, con un gran disco alrededor, está ubicado a casi 400 años luz de distancia de la Tierra y se encuentra aún en formación.

El PDS 70b es un planeta gaseoso dentro del disco con una temperatura aproximada de 1.000 grados Celsius y que se encuentra aproximadamente a 3.000 millones de kilómetros de la estrella central.(Sputnik)

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/TASS/. Tres potentes erupciones solares de clase M se produjeron este domingo. Una de ellas provocó interrupciones en la comunicación por radio de onda corta en la Tierra, consta en un comunicado del Instituto de Geofísica Aplicada E.K. Fiódorov de Rusia.

A las 8:26 GMT de este 16 de julio, los científicos registraron una erupción de clase M 1.1 en rayos X, que duró 14 minutos. “La erupción fue acompañada de una interrupción de las comunicaciones por radio de onda corta”, señala el informe. A las 15:08 GMT y a las 17:46 GMT, en el Sol se produjeron otras dos erupciones M 1.8 y M 4.0, respectivamente.

Las erupciones solares se dividen en cinco clases en función de la potencia de rayos X: A, B, C, M y X. La clase mínima A0.0 corresponde a una potencia de radiación en la órbita terrestre de 10 nanovatios por metro cuadrado. A medida que se pasa a la letra siguiente, la potencia se multiplica por 10. Las erupciones suelen ir acompañadas de eyecciones de plasma solar, cuyas nubes, al alcanzar la Tierra, pueden provocar tormentas magnéticas.

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“Estas grandes moléculas orgánicas son bastante comunes en el espacio. En el pasado, creíamos que se encontraban principalmente en las proximidades de las estrellas en formación, lo que nos permitía utilizarlas como indicadores de la formación estelar. Nuestras observaciones de una antigua galaxia indican que lo más probable es que este no fuera el caso en el universo primitivo”, afirmó Justin Spilker, profesor asociado de la Universidad A&M de Texas.

Hasta hace poco, los astrónomos habían asumido que los compuestos orgánicos eran extremadamente raros en la galaxia y en el universo en su conjunto. Cuando los científicos estudiaron por primera vez en detalle los “embriones” de estrellas y nubes de gas interestelar, descubrieron que no era así. Resultaron contener enormes cantidades de los hidrocarburos más simples, alcoholes, azúcares y aminoácidos. Más tarde se encontraron rastros de ellos incluso en galaxias muy alejadas de nosotros.

Spilker y sus colegas descubrieron la presencia de compuestos orgánicos complejos incluso en las galaxias más antiguas del universo. Los científicos hicieron el descubrimiento mientras estudiaban los datos recogidos por el telescopio orbital James Webb durante las observaciones de la galaxia SPT0418-47, situada en la constelación del Reloj, a unos 12.000 millones de años luz de la Tierra.

La materia orgánica más antigua del universo

Los astrónomos explican que esta galaxia atrae desde hace tiempo la atención de los científicos porque su radiación se amplifica unas 30-35 veces en su camino hacia la Tierra bajo el efecto gravitatorio de una galaxia más cercana a nosotros, que se encuentra a una distancia relativamente corta de la Tierra, unos 3.000 millones de años luz. Se trata de una oportunidad única para que los científicos estudien en detalle la galaxia SPT0418-47 tal y como apareció apenas 1.500 millones de años después del Big Bang.

El lanzamiento del telescopio orbital James Webb brindó a los científicos la primera oportunidad de analizar el espectro infrarrojo de SPT0418-47 y estudiar los cúmulos de polvo frío de esta antigua galaxia. Los científicos estaban especialmente interesados en saber si en su interior había compuestos orgánicos y si se comportaban como los compuestos orgánicos de la Vía Láctea y sus vecinos más cercanos.

El análisis realizado por los científicos del espectro infrarrojo de SPT0418-47 indicó que esta galaxia contenía acumulaciones bastante grandes de hidrocarburos aromáticos, lo que indica la presencia de importantes reservas de materia orgánica en el universo primitivo. Al hacerlo, los investigadores descubrieron que estos cúmulos de materia orgánica no estaban distribuidos por la antigua galaxia del mismo modo que en la Vía Láctea y otras galaxias modernas, donde los hidrocarburos aromáticos se concentran en las zonas de formación estelar.

Spilker y sus colegas sugieren que estas diferencias pueden deberse tanto a características aún desconocidas en el comportamiento del polvo dentro de las galaxias antiguas, como al hecho de que las estrellas de SPT0418-47 y sus análogas producen una cantidad inusualmente grande de ultravioleta que degrada rápidamente ciertos tipos de compuestos orgánicos aromáticos. Según los científicos, las observaciones posteriores con James Webb y otros telescopios ayudarán a comprender a qué se debe esta característica inusual de las galaxias antiguas.

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“El sistema BlackGEM, que consiste de tres nuevos telescopios ubicados en el Observatorio La Silla del ESO, comenzó a operar. Los telescopios analizarán el cielo sureño para buscar los eventos cósmicos que producen las ondas gravitacionales, como la fusión de estrellas de neutrones y agujeros negros”, dijo la entidad en su página web.

Si bien otros observatorios están diseñados para detectar estos eventos, no pueden localizar su origen con precisión, algo que sí hará el sistema BlackGEM, que consiste de tres telescopios de 65 centímetros de diámetro que cubren simultáneamente la zona a estudiar.

“Con BlackGEM apuntamos a ampliar el estudio de los eventos cósmicos con ondas gravitacionales y luz visible. La combinación de los dos nos dice mucho más sobre estos eventos que solo uno u otro”, explicó Paul Groot, de la Universidad de Radboud en los Países Bajos, investigador principal del proyecto.

Al detectar tanto las ondas gravitacionales como su contraparte, la luz visible, los astrónomos pueden confirmar la naturaleza de la fuente de esos eventos y precisar su ubicación.

Hasta el momento, la comunidad científica solo detectó una vez ambos elementos.

Cuando BlackGEM identifique el origen de una onda gravitacional, telescopios de mayor tamaño, como el Telescopio Muy Grande (Very Large Telescope), también en el desierto del norte chileno, o el futuro Telescopio Extremadamente Grande, podrán hacer un seguimiento más detallado de las observaciones.

Las operaciones del sistema BlackGEM, que en el futuro se expandirá a 15 telescopios, son totalmente automatizadas, lo que le permite hallar rápidamente eventos astronómicos que aparecen y desaparecen con rapidez.

El Observatorio Europeo Austral opera tres sitios en el desierto de Atacama con varios telescopios: La Silla, Paranal y Chajnantor. 

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“Utilizando el instrumento espectrógrafo del infrarrojo cercano (NIRSpec, por sus siglas en inglés) de Webb, un equipo de astrónomos ha confirmado por primera vez la existencia de gas —específicamente, vapor de agua— alrededor de un cometa en el cinturón principal de asteroides, lo que indica que el hielo de agua del sistema solar primordial puede estar preservado en esa región”, informaron las agencias en un comunicado.

Pero con las imágenes del telescopio, los científicos hallaron que el cometa 238P/Read no tiene dióxido de carbono, un elemento que usualmente constituye hasta un 10 por ciento del material volátil del cuerpo celeste.

Los científicos dijeron que la ausencia de dióxido de carbono, uno de lo elementos clave para la vida en la Tierra, podría deberse a que tenía el material cuando se formó pero se habría filtrado durante miles de millones de años debido a temperaturas cálidas.

Otra causa sería que el cometa se habría formado en una bolsa cálida del sistema solar en la que no había dióxido de carbono disponible, explicó Michael Kelley, de la Universidad de Maryland (EEUU, este) y autor principal del estudio sobre esta observación del telescopio.

Durante mucho tiempo, la comunidad científica especuló que el hielo de agua del Sistema Solar podría estar conservada en el cinturón de asteroides que se ubica entre Marte y Júpiter, y no solo en los más lejanos como el cinturón de Kuiper y la nube de Oort.

El análisis de las imágenes del telescopio Webb demostró que es posible esa teoría.

“Con las observaciones del cometa Read obtenidas con el telescopio Webb, ahora podemos demostrar que el hielo de agua del sistema solar primitivo puede estar preservado en el cinturón de asteroides”, dijo Kelley.

El próximo paso de la investigación será comparar a otros cometas del cinturón principal para ver si tampoco tienen dióxido de carbono y enviar una misión de recolección de muestras, dijeron la astrónoma Heidi Hammel y la científica del Webb Stefanie Milam, coautoras del estudio.

La investigación fue divulgada en la publicación especializada Nature. 

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MADRID (EUROPA PRESS) Un amplio equipo de astrónomos ha descubierto evidencia de que el lejano TNO (objeto transneptuniano) Quaoar está rodeado por un segundo anillo.

Con más de 1.000 km de diámetro, Quaoar es candidato a planeta enano. Los TNO, como Quaoar, son fósiles prácticamente intactos de la formación del Sistema Solar. Por lo tanto, catalogar sus características físicas es fundamental para comprender cómo se formó y evolucionó el Sistema Solar hasta nuestros días.

El descubrimiento del segundo anillo se produce solo dos meses después de que el mismo equipo revelara el primer anillo de Quaoar, lo que indica que el sistema del objeto transneptuniano es más complejo de lo que se pensaba anteriormente, ya que tiene un segundo anillo que es más interno que el revelado anteriormente.

Ambos descubrimientos se realizaron utilizando la técnica de las ocultaciones estelares, cuando un objeto del Sistema Solar pasa frente a una estrella y bloquea su luz por unos instantes.

El descubrimiento del segundo anillo de Quaoar se publicó en la revista Astronomy & Astrophysics Letters el 28 de abril y el autor principal del estudio es Chrystian Luciano Pereira, estudiante de doctorado en el Observatorio Nacional de Brasil.

Según informan los investigadores en un comunicado, a diferencia de los anillos observados en Chariklo, Haumea y los cuatro planetas gigantes, los anillos de Quaoar se encuentran en una región inesperada, mucho más allá del límite de Roche para el cuerpo (para Quaoar, este límite se estima en 1.780 km desde el centro de el cuerpo).

El límite de Roche es una región donde las fuerzas de marea del cuerpo central están en equilibrio con la atracción mutua de las partículas que forman un anillo, evitando así la acumulación de estas partículas en satélites.

En otras palabras, es una “línea imaginaria” que define la distancia mínima que un objeto puede acercarse a otro antes de ser desintegrado por la fuerza gravitatoria. Cuando un objeto está dentro del límite de Roche, se espera que se desintegre y forme un anillo alrededor del objeto central. Por otro lado, si está más allá de este límite, como es el caso de los anillos de Quaoar, se espera que las partes se agreguen y formen un satélite, y no un anillo como es el caso.

A partir de los datos de observación del primer anillo (Q1R), los investigadores pudieron detectar el segundo anillo (Q2R), que en realidad está más cerca del TNO. Q2R tiene unos 10 km de ancho y, a pesar de estar más cerca de Quaoar, también se encuentra fuera del límite de Roche, orbitando a 2.520 km del centro del objeto.

Para obtener más información sobre Quaoar y su curioso anillo, el equipo organizó una campaña de observación de una ocultación estelar observada el 9 de agosto de 2022, en la que participaron telescopios de aficionados y profesionales, como el Gemini North y el Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), con un diámetro de 8,1 y 3,6 metros, respectivamente.

El alto rendimiento de los instrumentos acoplados a los telescopios Gemini Norte y CFHT, las cámaras ‘Alopeke y WIRcam, respectivamente, combinado con su ubicación en lo alto de Mauna Kea, en Hawái, permitió obtener curvas de luz de excelente calidad.

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