La información de posición y forma en 3D de cada galaxia ayudó a medir la magnitud de la alineación en relación con galaxias distantes. Crédito: KyotoU/Jake Tobiyama

Los científicos han confirmado que las alineaciones intrínsecas de las galaxias pueden investigar la materia oscura y la energía oscura en una escala cosmológica, apoyando la relatividad general en vastas escalas espaciales. Sin embargo, la naturaleza de la energía oscura y la aceleración cósmica sigue sin resolverse.

Einstein asentiría con aprobación. La relatividad general se puede aplicar incluso a los confines del universo.

Ahora, científicos de instituciones de investigación internacionales, incluida la Universidad de Kyoto, han confirmado que las alineaciones intrínsecas de la galaxia tienen características que le permiten ser una poderosa sonda de materia oscura y energía oscura a escala cosmológica.

Al recopilar evidencia de que la distribución de galaxias a más de decenas de millones de años luz de distancia está sujeta a los efectos gravitatorios de la materia oscura, el equipo pudo probar la teoría general de la gravedad en vastas escalas espaciales. El equipo internacional analizó las posiciones y orientaciones de las galaxias, obtenidas a partir de datos archivados de 1,2 millones de observaciones de galaxias. Con la ayuda de la información de posición 3D disponible de cada galaxia, el análisis estadístico resultante caracterizó cuantitativamente hasta qué punto se alinea la orientación de las galaxias distantes.

«Estas alineaciones, que se producen principalmente por interacciones con objetos cercanos, se consideraron ruido sistemático al medir el efecto de lente débil», dice el autor principal Atsushi Taruya del Instituto Yukawa de Física Teórica, KyotoU.

«También medimos con éxito la velocidad a la que la distribución de la galaxia se vuelve gradualmente más densa debido a la gravedad, lo cual es consistente con la teoría general de la relatividad», dice Teppei Okumura del Instituto de Astronomía y Astrofísica Academia Sínica.

«Nuestra investigación verificó la relatividad general en el universo distante, pero la naturaleza de la energía oscura o el origen de la aceleración cósmica sigue sin resolverse», agrega Okumura.

Los datos archivados, tomados del Sloan Digital Sky Survey y del Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, consisten en tres muestras de galaxias seleccionadas por su brillo y distancia. Además, la información de posición y forma en 3D de cada galaxia ayudó a medir la magnitud de la alineación en relación con galaxias distantes.

Los resultados del modelo del equipo corroboraron los cálculos teóricos y dieron a Taruya y Okumura una fuerte evidencia de que las orientaciones de estas galaxias están relacionadas entre sí, lo que demuestra un caso más sólido para la relatividad general en una escala cosmológica.

“Los esfuerzos actuales, como el proyecto del Telescopio Subaru, proporcionarán datos de observación de alta precisión y calidad extremadamente alta. Esto conducirá a una investigación cosmológica innovadora utilizando alineaciones intrínsecas para arrojar luz sobre la naturaleza de la energía oscura”, señala Taruya.

Referencia: «Primeras restricciones en la tasa de crecimiento de las correlaciones de elipticidad del espacio al rojo de las galaxias SDSS en 0.16 < z < 0.70" por Teppei Okumura y Atsushi Taruya, 13 de marzo de 2023, O[{» attribute=»»>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48