Preguntas y respuestas sobre observaciones que desafían la hipótesis de la expansión universal

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Antecedentes de Eric Lerner, científico jefe, LPPFusion, Inc.

P1: ¿Cuál es la conexión entre la investigación de LPPFusion sobre la energía de fusión y su nuevo artículo que muestra que los datos del tamaño de las galaxias contradicen las predicciones basadas en la hipótesis de la expansión universal?

R1: El esfuerzo por comprender el universo y el esfuerzo por crear energía de fusión en la Tierra han estado unidos durante 80 años. Hans Bethe descubrió por primera vez el proceso de fusión como una explicación del origen de la potencia del Sol y otras estrellas. El Sol es básicamente una bola gigante de plasma alimentada por reacciones nucleares que fusionan átomos de hidrógeno a helio. El noventa y nueve por ciento del universo observable está formado por plasma, el cuarto estado de la materia que conduce la electricidad. Los mismos procesos de plasma que dan forma al universo son los que se necesitan para comprender cómo recrear y controlar la fusión aquí en la Tierra. Y, en ambos campos, la verdad científica solo puede descubrirse centrándose en los datos, en la observación, no en lo que creen las autoridades más conocidas.

P2: Se refiere tanto al tamaño de la galaxia como al brillo de la superficie. ¿Cuál es la relación entre las dos?

A2: El brillo de la superficie es la luminosidad aparente de un objeto, como una galaxia, dividida por su área de superficie aparente. Matemáticamente, las medidas del radio de los objetos a una luminosidad fija, que investigamos en este artículo, son equivalentes a las medidas del brillo de la superficie, que mis colegas y yo analizamos en un artículo anterior. En un universo que no se expande, si el radio de las galaxias de una luminosidad dada no varía con el corrimiento al rojo, entonces su brillo superficial tampoco variará. Eso es lo que encontramos en ambos artículos para galaxias espirales y elípticas.

P3: Al comparar las predicciones del universo que no se expande con las observaciones, asume que el corrimiento al rojo, z, es linealmente proporcional a la distancia en todos los corrimientos al rojo. ¿Por qué asumes eso? ¿Es esa suposición compatible con otros datos?

R3: Para probar una hipótesis sobre el radio o el brillo de la superficie, necesita una fórmula que conecte el desplazamiento al rojo con la distancia, de modo que siempre pueda comparar galaxias de la misma luminosidad intrínseca. La relación lineal del corrimiento al rojo con la distancia está bien confirmada en el universo local. Pero además, una relación lineal se ajusta muy de cerca a los abundantes datos de la luminosidad aparente de la supernova tipo SNe Ia (Figura 1). Hay muy poca diferencia entre las predicciones de esta fórmula simple y la fórmula del Big Bang que requiere materia oscura y energía oscura.

Figura 1. El brillo aparente de las supernovas de Tipo 1 (signos x y más) se representa contra el corrimiento al rojo (cuanto más tenue es la estrella, mayor es el módulo de distancia). Las predicciones de la relación lineal no expansiva (línea continua) apenas difieren de las de la materia oscura, la teoría del Big Bang de energía oscura (línea discontinua).

P4: Al final del artículo, escribe que la hipótesis del universo en expansión que subyace a la teoría del Big Bang debe contrastarse con muchos conjuntos de datos. ¿Se ha hecho esto? ¿Cual es la conclusion?

La nueva evidencia sobre el tamaño de las galaxias no es de ninguna manera la única investigación reciente que contradice las predicciones de la teoría del Big Bang. A pesar de la continua popularidad de la teoría, esencialmente cada predicción de la teoría ha sido cada vez más contradicha por mejores y mejores datos, como lo demuestran muchos equipos de investigadores. Las observaciones son, por otro lado, consistentes con un universo que no se expande y sin Big Bang. Algo de esto se ha reunido en revisiones recientes, pero se necesita un debate más amplio dentro de la comunidad astrofísica.

La respuesta de la mayoría de los cosmólogos a este creciente cuerpo de evidencia, desafortunadamente, no ha sido decidir que la teoría del Big Bang ha sido falsiada, sino agregar nuevos «parámetros» e hipótesis, como la energía oscura. La teoría es ahora mucho más compleja y especulativa que los epiciclos ptolemaicos que fueron destruidos por la revolución científica. Cada contradicción con la observación se toma como una mera «anomalía» que no socava la teoría en su conjunto.

Es como si los investigadores estuvieran diciendo: «Puedo ver el codo del emperador a través de su ropa nueva», «puedo ver la rodilla del emperador a través de su ropa nueva», etc. Es hora de decir: «El emperador no lleva ropa». Esta teoría no tiene predicciones correctas.

Puedo resumir las predicciones que han sido falsiadas por las observaciones.

Primero, cualquier explosión supercaliente en todo el universo, como el Big Bang, habría generado por fusión nuclear una pequeña cantidad del elemento ligero litio y una gran cantidad de helio. La teoría del Big Bang hace predicciones muy específicas sobre estas cantidades. Esto significa que incluso las estrellas más antiguas de la galaxia, formadas a partir de material producido por el Big Bang, deberían tener al menos estas cantidades previstas de litio y helio.

Pero ellas no lo tienen. Podemos medir la cantidad de litio directamente mediante espectroscopía en las estrellas que tienen la menor cantidad de metales pesados en ellas, por lo que han sido menos contaminadas con elementos producidos en otras estrellas. La cantidad es menor que la predicha por el Big Bang, y se vuelve aún menor cuanto más puro es el material de la estrella. Además, podemos medir la cantidad de helio en estrellas cercanas indirectamente midiendo sus pulsaciones. Una vez más, en las estrellas más antiguas y puras, la cantidad de helio cae por debajo de la predicha por el Big Bang y también parece estar descendiendo a cero para las estrellas sin metales pesados. (Figura 2.)

Esto contradice las predicciones del Big Bang, pero confirma las predicciones publicadas hace décadas en mis artículos y en los de otros de que el litio y el helio se produjeron en las estrellas en las primeras etapas de formación de galaxias, no por el Big Bang y, por lo tanto, las estrellas más antiguas en la galaxia no tendrá ninguno de estos elementos. El litio, como es bien conocido, es producido por rayos cósmicos, emitidos por estrellas tempranas, chocando contra núcleos de carbono y oxígeno, así como por estrellas en su fase gigante. Los mismos procesos estelares, mostró mi artículo en 1989, podrían producir la abundancia observada de helio, a partir de reacciones de fusión en estrellas tempranas de masa intermedia, y deuterio (nuevamente de rayos cósmicos), mientras producen las cantidades observadas de elementos más pesados como carbono y oxígeno.

Fig. 2. (arriba) Logaritmos de abundancia de litio observados representados frente al logaritmo de abundancia de hierro. La predicción del Big Bang es la línea adicional dibujada sobre el gráfico. (Matsuno et al) (abajo) Abundancia de helio determinada por dos métodos graficados contra la abundancia de metales pesados. La predicción de la teoría del Big Bang es 0,24. Datos de Potinari. En ambos casos, la abundancia tiende a cero, en contradicción con las predicciones del Big Bang.

En segundo lugar, la teoría del Big Bang plantea la hipótesis de que el universo nació con una distribución de materia casi perfectamente homogénea, uniforme, y que las estructuras se fueron formando gradualmente desde las estrellas hasta las galaxias, los cúmulos y los supercúmulos. Sin embargo, se han encontrado estructuras cada vez más grandes en épocas anteriores y anteriores. Por ejemplo, Shirokov et al analizaron varios estudios ultraprofundos de galaxias en 2016 y encontraron concentraciones que se extendieron hasta 1.000 Mpc (3.000 millones de años luz). Esto es más de cinco veces más grande que las estructuras más grandes que se predijo se formaron en la teoría del Big Bang. De hecho, simplemente no hay tiempo suficiente para formar estructuras tan enormes en los 14 mil millones de años transcurridos desde el hipotético Big Bang.

Sin embargo, en un universo que no se expande, sin Big Bang y sin comienzo en el tiempo, estructuras tan grandes tienen tiempo para formarse. La física del plasma predice que se deben desarrollar enormes filamentos de corriente en el espacio, que a través de la interacción de la gravedad con las fuerzas electromagnéticas conducirán a la formación de estas estructuras gigantes y una jerarquía de estructuras más pequeñas. En un artículo de 1986, utilicé la física del plasma para predecir correctamente la existencia de estructuras tan grandes.

En tercer lugar, la inflación ultrarrápida del universo que se suponía que había ocurrido durante el Big Bang debería haber suavizado cualquier asimetría a gran escala en el universo. La radiación de fondo cósmico, predijo la teoría, también debería ser perfectamente simétrica, ya que se suponía que se había creado en las primeras fases del Big Bang.

La radiación de fondo cósmico de hecho muestra una fuerte evidencia de asimetrías de un lado al otro del cielo que, aunque pequeñas, no pudieron haber sido producidas por la «inflación» ultra-simétrica que hipotéticamente ocurrió en el Big Bang. Los últimos resultados del satélite Planck confirmaron lo que se sabía desde hace años, que existen alineaciones no aleatorias en el cielo de las pequeñas fluctuaciones en la intensidad de la radiación de fondo cósmico. (Estas son solo las contradicciones más destacadas de las predicciones de inflación de los datos de Planck).

Estas no son de ninguna manera las únicas contradicciones de las predicciones del Big Bang. Otros se han señalado en artículos de revisión.

P5: Estás probando la hipótesis de un universo que no se expande. ¿Es esto lo mismo que la antigua teoría del estado estacionario o el universo de Einstein-de Sitter?

No, la hipótesis del estado estacionario asumió expansión, pero también planteó la hipótesis de la creación de materia para mantener una densidad constante. Los datos del tamaño de las galaxias son consistentes con un universo que no se está expandiendo en absoluto. El universo de Einstein-de Sitter no se está expandiendo, pero tiene una geometría curva. La hipótesis de SEU que hemos probado aquí es que la geometría del universo es euclidiana, lo mismo que el espacio que medimos en la Tierra y en el Sistema Solar.

P6: Cuando dices universo «estático», ¿eso significa que no hay evolución o cambio?

No, nos referimos únicamente a su geometría; aquí estático significa que no se expande. La evolución y el cambio pueden ocurrir fácilmente, y ciertamente ocurren, en un espacio que no se expande. La tierra, por ejemplo, ha experimentado una enorme evolución geológica, química y biológica a lo largo del tiempo, pero no se está expandiendo.

P7: ¿Qué implicaciones tienen sus resultados para la materia oscura y la energía oscura?

Estos resultados no dependen de ningún requisito para la materia oscura o la energía oscura, por lo que la materia ordinaria es el componente principal del universo.

P8: ¿No prueba la paradoja de Olber sobre el cielo nocturno oscuro que el universo se está expandiendo?

No. Una vez más, la evolución está ocurriendo obviamente en el universo, acelerándose a medida que avanza el tiempo. Mientras hubiera un período antes de que existieran estrellas y galaxias, entonces el cielo nocturno seguiría siendo negro incluso sin expansión. Los plasmas que casi no emiten luz podrían haber existido indefinidamente antes de que surgieran por primera vez las galaxias y las estrellas.

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