Operador cosmológico de Boushaki

Cuando Albert Einstein estaba formulando su teoría de la relatividad general, incluyó el término constante de gravitación universal en sus ecuaciones, para dar cuenta de una discrepancia matemática.[3]

En 1929, cuando Edwin Hubble observó que otras galaxias se alejaban de la Vía Láctea, la idea de una galaxia en expansión ganó terreno.[4]

Décadas más tarde, en 1998, los investigadores Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess se dieron cuenta de que la expansión en realidad se estaba acelerando, un descubrimiento que les valió el Premio Nobel de Física 2011.[5]

Desde entonces, la evidencia ha continuado apoyando esa aceleración.[6]

Los astrofísicos se basan en un modelo estándar del universo para describir su historia, evolución y estructura.[7]

Este modelo les ayuda a calcular la edad del universo y la velocidad de su expansión.[8]

Sus ecuaciones contienen varios parámetros cosmológicos que son variables determinadas por las observaciones.[9]

Pero los números de esas variables pueden provenir de una amplia gama de experimentos y, a veces, los resultados de esos experimentos no concuerdan.[10]

Estas discrepancias pueden crear errores sistemáticos en los conjuntos de datos y causar incertidumbre en el modelo estándar.[11]

Esta es la razón por la que la investigación del profesor Mustapha Ishak Boushaki analizó el valor de estos parámetros, cómo se determinan a partir de varios experimentos y si existe un acuerdo sobre los valores.[12]

El profesor Mustapha Ishak-Boushaki publicó su primer artículo sobre las inconsistencias en 2006 después de presentar su tesis doctoral titulada "Estudios en modelos cosmológicos no homogéneos" bajo la supervisión del profesor Kayll William Lake en junio de 2003.[13][14][15]

Mustapha Ishak-Boushaki

Ishak-Boushaki y su estudiante Weikang Lin desarrollaron una nueva medida, llamada índice de inconsistencia (IOI), que puede asignar un valor numérico a cuánto discrepan dos o más conjuntos de datos.[16]

Un IOI de más de 1 significa que los conjuntos de datos son inconsistentes, mientras que un IOI superior a 5 los clasifica como "fuertemente inconsistentes".[17]

Por ejemplo, el parámetro de Hubble se relaciona con la velocidad a la que se expande el universo.[18]

Ishak-Boushaki comparó cinco técnicas para determinar el parámetro de Hubble.[19]

Un método se basa en medir la distancia a las supernovas que se encuentran relativamente cerca, mientras que otros observan diferentes fenómenos a distancias mucho mayores.[20]

Las investigaciones encontraron que hay un acuerdo entre cuatro de cinco de estos métodos, pero el parámetro de Hubble de la medición local de supernovas no está de acuerdo pero es como un valor atípico.[21]

En particular, existe una clara tensión entre la medición local y la de la misión científica Planck, que caracterizó la radiación de fondo cósmico de microondas.[22]

Aún más confuso, los múltiples métodos utilizados para calcular ese método local no están de acuerdo con los resultados de Planck y otros.[23][24]

La pregunta era por qué esta medición local del parámetro de Hubble se destaca en desacuerdo significativo con Planck.[25]

Los dos investigadores aplicaron el IOI a cinco conjuntos de herramientas de observación en el sistema solar y descubrieron que estaban en fuerte desacuerdo, tanto entre ellos como con Planck.[26]

Este resultado fue muy intrigante y les dijo a los científicos que el universo en las escalas observables más grandes puede comportarse de manera diferente al universo en escalas intermedias o locales.[27][28]

Esto lleva a la investigación a cuestionar si la teoría de la gravedad de Albert Einstein es válida desde escalas pequeñas hasta escalas muy grandes en el universo.[29]

Los investigadores han puesto su herramienta IOI a disposición de otros científicos para que la utilicen.[30]

Estas inconsistencias están comenzando a aparecer más ahora porque las observaciones han progresado a un nivel de precisión en el que nosotros, los equipos de investigación, podemos verlas.[31]

El campo de la cosmología necesita, por lo tanto, los valores correctos para estos parámetros cosmológicos porque tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión del universo.[32]

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