Enorme-LQG
Posible estructura astronómica
Arriba : Mapa del Huge-LQG señalado con círculos negros, adyacente al LQG de Clowes–Campusano en cruces rojas. El mapa es de Roger Clowes de la Universidad de Central Lancashire. Abajo : Imagen del brillante cuásar 3C 273. Cada círculo negro y cruz roja en el mapa de la imagen superior es un cuásar similar a este.

El Huge Large Quasar Group ( Huge-LQG , también llamado U1.27 ) es una posible estructura o pseudoestructura de 73 cuásares , conocida como un gran grupo de cuásares , que mide unos 4 mil millones de años luz de diámetro. En el momento de su descubrimiento, se identificó como la estructura más grande y masiva conocida en el universo observable , [1] [2] [3] aunque ha sido superada por la Gran Muralla Hércules-Corona Boreal de 10 mil millones de años luz. [4] También existen problemas sobre su estructura (ver la sección Disputa a continuación).

Descubrimiento

Roger G. Clowes, junto con colegas de la Universidad de Central Lancashire en Preston, Reino Unido , habían informado el 11 de enero de 2013 sobre una agrupación de cuásares en las proximidades de la constelación de Leo . Utilizaron datos del catálogo DR7QSO del Sloan Digital Sky Survey , un importante estudio de corrimiento al rojo espectroscópico y de múltiples imágenes del cielo. Informaron que la agrupación era, como anunciaron, la estructura más grande conocida en el universo observable. La estructura fue descubierta inicialmente en noviembre de 2012 y tomó dos meses de verificación antes de su anuncio. La noticia sobre el anuncio de la estructura se extendió por todo el mundo y ha recibido gran atención de la comunidad científica.

Características

Se estimó que el Huge-LQG tiene  una longitud de aproximadamente 1,24 Gpc , por 640 Mpc y 370 Mpc en las otras dimensiones, y contiene 73 cuásares, respectivamente. [5] Los cuásares son núcleos galácticos activos muy luminosos , que se cree que son agujeros negros supermasivos que se alimentan de materia. Dado que solo se encuentran en regiones densas del universo, los cuásares se pueden utilizar para encontrar sobredensidades de materia dentro del universo. Tiene una masa de enlace aproximada de 6,1 × 1018 (6,1 billones (escala larga) o 6,1 quintillones (escala corta)) M ☉ . El Huge-LQG fue inicialmente llamado U1.27 debido a su corrimiento al rojo promedio de 1,27 (donde la "U" se refiere a una unidad conectada de cuásares), [3] lo que sitúa su distancia en unos 9 mil millones de años luz de la Tierra. [6]

El Huge-LQG está a 615 Mpc del Clowes–Campusano LQG (U1.28), un grupo de 34 cuásares también descubierto por Clowes en 1991.

Principio cosmológico

En el anuncio inicial de la estructura de Clowes, informó que la estructura ha contradicho el principio cosmológico. El principio cosmológico implica que a escalas suficientemente grandes, el universo es aproximadamente homogéneo , lo que significa que las fluctuaciones estadísticas en cantidades como la densidad de materia entre diferentes regiones del universo son pequeñas. Sin embargo, existen diferentes definiciones para la escala de homogeneidad por encima de la cual estas fluctuaciones pueden considerarse suficientemente pequeñas, y la definición apropiada depende del contexto en el que se utiliza. Jaswant Yadav et al. han sugerido una definición de la escala de homogeneidad basada en la dimensión fractal del universo; concluyen que, según esta definición, un límite superior para la escala de homogeneidad en el universo es 260 /h Mpc . [7] Algunos estudios que han intentado medir la escala de homogeneidad según esta definición han encontrado valores en el rango de 70 a 130 /h Mpc. [8] [9] [10]

La Gran Muralla Sloan , descubierta en 2003, tiene una longitud de 423 Mpc, [11] que es marginalmente mayor que la escala de homogeneidad definida anteriormente.

El Huge-LQG es tres veces más largo y dos veces más ancho que el límite superior de la escala de homogeneidad de Yadav et al. , y por lo tanto se ha afirmado que desafía nuestra comprensión del universo a gran escala. [3]

Sin embargo, debido a la existencia de correlaciones de largo alcance , se sabe que se pueden encontrar estructuras en la distribución de galaxias en el universo que se extienden sobre escalas mayores que la escala de homogeneidad. [12]

Disputar

Una de las preguntas que surgieron tras el descubrimiento del Huge-LQG fue sobre el método utilizado para su identificación. En el artículo inicial de Clowes et al. , el estándar utilizado fue el método estadístico de amigos de amigos, que también se ha utilizado para identificar otros LQG similares.

Este método ha sido puesto en tela de juicio en un artículo de Seshadri Nadathur, de la Universidad de Bielefeld . Al utilizar un nuevo mapa que incluye todos los cuásares de la región (incluidos los que no están incluidos entre los 73 cuásares del grupo), la presencia de una estructura se hizo menos notoria.

Después de realizar una serie de análisis estadísticos sobre los datos de los cuásares y encontrar cambios extremos en la pertenencia y forma de Huge-LQG con pequeños cambios en los parámetros de búsqueda de cúmulos, determinó la probabilidad de que aparecieran cúmulos aparentes del tamaño de Huge-LQG en una variedad aleatoria de cuásares, utilizando el método similar de amigos de amigos utilizado originalmente. Utilizando un método de Monte Carlo de al menos mil ejecuciones, generó un conjunto de puntos aleatorios en el espacio tridimensional e identificó 10.000 regiones idénticas en tamaño a la estudiada por Clowes, y las llenó con cuásares distribuidos aleatoriamente con las mismas estadísticas de posición que los cuásares reales en el cielo. [10] El método original de Clowes produce al menos mil agrupamientos idénticos a Huge-LQG, incluso en regiones donde se debería esperar que la distribución fuera verdaderamente aleatoria. Los datos respaldan el estudio de la escala de homogeneidad de Yadav et al. [ 7] y, por lo tanto, no hay ningún desafío al principio cosmológico. Por lo tanto, la identificación del Huge-LQG, junto con las agrupaciones identificadas por Nadathur, se considera como identificaciones falsas positivas o errores debidos a un cálculo erróneo de la medición estadística utilizada, llegando finalmente a la conclusión de que el Huge-LQG no es una estructura real en absoluto.

Sin embargo, Clowes et al. encontraron un respaldo independiente a la realidad de la estructura a partir de su coincidencia con absorbentes de Mg II (gas de magnesio una vez ionizado, comúnmente utilizado para sondear galaxias distantes). El gas de Mg II sugiere que el Huge-LQG está asociado con un aumento de la masa, en lugar de ser una identificación falsamente positiva. Este punto no se analiza en el artículo crítico. [10]

Un mayor respaldo a la realidad del Huge-LQG proviene del trabajo de Hutsemékers et al. [13] en septiembre de 2014. Midieron la polarización de los cuásares en el Huge-LQG y encontraron "una correlación notable" de los vectores de polarización en escalas mayores de 500 Mpc.

Véase también

Referencias

  1. ^ Aron, Jacob. «La estructura más grande desafía el cosmos liso de Einstein». New Scientist . Consultado el 14 de enero de 2013 .
  2. ^ "Los astrónomos descubren la estructura más grande del universo". Royal Astronomical Society. Archivado desde el original el 14 de enero de 2013. Consultado el 13 de enero de 2013 .
  3. ^ abc Clowes, Roger G.; Harris, Kathryn A.; Raghunathan, Srinivasan; Campusano, Luis E.; Söchting, Ilona K.; Graham, Matthew J. (11 de enero de 2013). "Una estructura en el Universo temprano en z ~ 1.3 que excede la escala de homogeneidad de la cosmología de concordancia RW". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 1211 (4): 6256. arXiv : 1211.6256 . Bibcode :2013MNRAS.429.2910C. doi : 10.1093/mnras/sts497 . S2CID  486490.
  4. ^ SciShow Space (21 de julio de 2016). "El grupo de cuásares increíblemente enorme". YouTube .
  5. ^ "Descubierta la mayor estructura del universo: un grupo de cuásares de 4.000 millones de años luz de ancho desafía la cosmología actual". 12 de enero de 2013. Archivado desde el original el 15 de enero de 2013. Consultado el 14 de enero de 2013 .
  6. ^ Prostak, Sergio (11 de enero de 2013). «Descubierta la estructura más grande del universo». scinews.com . Consultado el 15 de enero de 2013 .
  7. ^ ab Yadav, Jaswant; Bagla, JS; Khandai, Nishikanta (25 de febrero de 2010). "Dimensión fractal como medida de la escala de homogeneidad". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 405 (3): 2009-2015. arXiv : 1001.0617 . Código Bib : 2010MNRAS.405.2009Y. doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.16612.x . S2CID  118603499.
  8. ^ Hogg, DW; et al. (2005). "Homogeneidad cósmica demostrada con galaxias rojas luminosas". The Astrophysical Journal . 624 (1): 54–58. arXiv : astro-ph/0411197 . Código Bibliográfico :2005ApJ...624...54H. doi :10.1086/429084. S2CID  15957886.
  9. ^ Scrimgeour, Morag I.; et al. (2012). "El estudio de energía oscura WiggleZ: la transición a la homogeneidad cósmica a gran escala". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 425 (1): 116–134. arXiv : 1205.6812 . Bibcode :2012MNRAS.425..116S. doi : 10.1111/j.1365-2966.2012.21402.x . S2CID  19959072.
  10. ^ abc Nadathur, Seshadri, (julio de 2013) "Observando patrones en el ruido: 'estructuras' a escala de gigaparsec que no violan la homogeneidad". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en prensa. arXiv:1306.1700. Bibcode: 2013MNRAS.tmp.1690N doi :10.1093/mnras/stt1028
  11. ^ Gott, J. Ricardo III; et al. (mayo de 2005). "Un mapa del universo". La revista astrofísica . 624 (2): 463–484. arXiv : astro-ph/0310571 . Código Bib : 2005ApJ...624..463G. doi :10.1086/428890. S2CID  9654355.
  12. ^ Gaite, Jose; Dominguez, Alvaro; Perez-Mercader, Juan (1999). "La distribución fractal de las galaxias y la transición a la homogeneidad". The Astrophysical Journal . 522 (1): 5–8. arXiv : astro-ph/9812132 . Código Bibliográfico :1999ApJ...522L...5G. doi :10.1086/312204. S2CID  966351.
  13. ^ Hutsemekers, D.; Braibant, L.; Pelgrims, V.; Sluse, D. (2014). "Alineación de polarizaciones de cuásares con estructuras a gran escala". Astronomía y Astrofísica . 572 : A18. arXiv : 1409.6098 . Código Bibliográfico :2014A&A...572A..18H. doi :10.1051/0004-6361/201424631. S2CID  56092977.

Lectura adicional

  • Clowes, Roger G.; Harris, Kathryn A.; Raghunathan, Srinivasan; Campusano, Luis E.; Soechting, Ilona K.; Graham, Matthew J. (2013). "Una estructura en el universo temprano en z ~ 1.3 que excede la escala de homogeneidad de la cosmología de concordancia RW". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 429 (4): 2910–2916. arXiv : 1211.6256 . Código Bibliográfico :2013MNRAS.429.2910C. doi : 10.1093/mnras/sts497 . S2CID  486490.
  • http://www.star.uclan.ac.uk/~rgc/
  • Sesenta símbolos: lo más grande del universo (vídeo)


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