Neutrinos “del pasado remoto” para entender el universo


Una firma subatómica antigua se extiende a través del universo. Parece que algunas partículas subatómicas, los efectos invisibles e intocables de la creación misma de la realidad, pueden existir simultáneamente en todo el espacio.

Unos neutrinos “reliquia”, como los fotones reliquia que componen el fondo cósmico de microondas, son las sobras del universo caliente y denso que prevaleció hace 13,7 millones de años. Pero durante la vida del cosmos, estos neutrinos reliquia se han extendido por la expansión del universo, ampliándose la gama en la que cada neutrino puede existir.

Por supuesto que queda poco de la física que tuvo lugar cuando se habla de partículas saliendo del principio de los tiempos. Los neutrinos son partículas diminutas, neutrales, casi imperceptibles y que fluyen a través de casi todo. Más de cien billón de ellos han pasado a través de usted al leer esta frase. La mayoría de ellos provienen de reacciones nucleares, pero una onda de choque de neutrinos también fue liberada poco después del Big Bang y, suponemos, todavía es fuerte.

“Estamos hablando quizá de hasta unos diez millones de años luz para cada uno de estos neutrinos”, dijo el coautor del estudio George Fuller, de la Universidad de California en San Diego. “Eso es casi del orden del tamaño del universo observable”. Las más antiguas de las partículas subatómicas pueden abarcar un espacio más grande de miles de galaxias, según sugieren las nuevas simulaciones.

Al tratar de calcular las masas de los neutrinos, Fuller y su alumno Chad Kishimoto descubrieron que, como el universo se ha expandido, el tejido del espacio-tiempo ha idotirando de los neutrinos antiguos, que extiende rangos de partículas a grandes distancias.

Estas gamas de gran tamaño puede permanecer intactas, los científicos sugieren, en la edición del 22 de mayo de la revista Physical Review Letters, que los neutrinos pasan a través de la mayor parte de la materia del universo. La gran pregunta es si la gravedad, de por ejemplo la atracción de toda una galaxia, puede obligar a un meganeutrino a situarse en un solo lugar.

“La mecánica cuántica pretende describir el universo en escalas más pequeñas, y aquí estamos hablando de cómo funciona en escalas más grandes en el universo”, dijo Kishimoto.“Estamos hablando de física que no ha sido explorado antes.”

Según el físico Adrian Lee de la Universidad de California, Berkeley, que no formaba parte del equipo de estudio, “la gravedad es una verdadera frontera en aquellos días que no entendemos muy bien.” Estos neutrinos podrían ser una ruta de acceso a algo más profundo en nuestro entendimiento de la gravedad. ”

A pesar de que deben de ser extraordinariamente comunes en el universo, los neutrinos reliquia son ahora sólo alrededor de una diez mil millonésima parte de la energía de los neutrinos generados por el sol. “Esto hace que los neutrinos reliquia sean casi imposible de detectar directamente, por lo menos con cualquier cosa se podría construirse en la Tierra”, dijo el coautor del estudio Fuller.

Sin embargo, el hecho de que haya tantos neutrinos reliquia significa que juntos pueden ejercer una importante atracción gravitacional “lo suficiente como para ser importante para el funcionamiento del universo, como un todo, se comporta de esa forma”, agregó Fuller. “Así que mirando el crecimiento de estructuras en el universo podemos ser capaces de detectar los neutrinos reliquia indirectamente por su gravedad”.

La segunda parte de este curso intensivo de física cosmológica relevante es la teoría cuántica. Las partículas pueden ser imaginados como una función de onda -una representación de todos los estados posibles- hasta que son observados y la onda colapsa en un solo hecho. Mientras que la explicación es tan simple que a algunos científicos cuánticos le sangran los ojos,  es suficiente por ahora. La función de onda de neutrinos reliquia del Big Bang está en la escala de longitud del universo mismo. Literalmente, son una especie de “todo”, porque lo único que podemos”observarlos”  es en gigantesco agujeros negros o galaxias.

Es algo sorprendente, no sólo para expertos en cosmología, sino también para el aficionado ocasional. Porque incluso tratando de abrir mente a conceptos como este, se realiza una verdadera gimnasia mental,  y un continuo asombro ante hechos cono este.

Enlace original: Ancient subatomic signature discovered spanning the universe

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