¿Cómo es la estructura a gran escala del universo? Explique por qué pensamos que esta estructura refleja los patrones de densidad del universo primitivo.

Responder:

Esta es una pregunta brillante, pero la respuesta no es simple (¡entiendo algo de eso!)

Explicación:

Esencialmente, los astrónomos piensan que en la escala más grande la estructura del universo se asemeja a una espuma (¿raro, eh?) Parece que hay filamentos y láminas de galaxias en 3D que rodean enormes vacíos.

La evidencia de esto proviene de experimentos y cálculos teóricos que parecen coincidir excepcionalmente bien. Echa un vistazo a estos dos, el primero es una simulación, el segundo es un mapa:

Tomado de: http://www.astronomynotes.com/galaxy/s9.htm el capítulo afirma que su material tiene derechos de autor … espero que esto no constituya ninguna infracción

Y el mapa,

Tomado de:

Hay mucho debate acerca de por qué esto es así, pero los principales defensores parecen estar convencidos de que un modelo del Universo denominado LCDM (para "materia oscura oscura lambda" creo) es esencialmente correcto.

Esto indica que las estructuras actuales que observamos se deben a las fluctuaciones cuánticas presentes en las primeras virutas de un nanosegundo después del Big Bang y se "inflaron" a tamaños relativamente grandes en el breve período que siguió. Esto implica que el mismo tipo de fluctuaciones de densidad (o impresiones de esas fluctuaciones) son o deberían ser visibles en la radiación de fondo de microondas cósmica (CMBR). Los últimos datos del satélite Planck lanzado en 2013 parecen confirmar esto (muy tentados de incluir una comparación de los datos de COBE, WMAP y Planck aquí, pero se restringirán a sí mismos).

Así que lo has visto, aquí hay una imagen de los datos tomados del Centro de Cosmología Teórica de la Universidad de Cambridge (http://www.ctc.cam.ac.uk/news/130322_newsitem.php)

La idea es que las partes ligeramente más frías del CMBR (estamos hablando de una parte en 10,000, creo) contenían partículas que se movían ligeramente más lento, por lo que la gravedad tenía más posibilidades de unirlos en estructuras que luego se convertirían en estrellas y galaxias.

Las partes ligeramente más cálidas, coloreadas de naranja y rojo en la imagen de arriba, se convirtieron en los vacíos que vemos ahora porque el retorcimiento térmico de las partículas significaba que era menos probable que estuvieran limitadas por la atracción gravitacional.

Disculpe si la respuesta es muy larga, alguien en algún lugar llegará a este punto y, como resultado, tendrá otras 28 preguntas en su cabeza. Como dije, simple no lo es, pero es asombroso.