¿El James Webb refutó el Big Bang?

 

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¿El James Webb refutó el Big Bang? 

El 25 de diciembre de 2021 a las 8:20 am se lanzó el telescopio espacial James Webb, como era de esperarse, desde que las primeras imágenes se publicaran iban a ser noticias por todo el mundo, e inmediatamente iban a dar de que hablar por un tiempo, y hasta ahora, ha sido así.       

Lo penoso es que ahora hay una avalancha de artículos en la internet con la falsa premisa de que los nuevos descubrimientos realizados con el telescopio espacial James Webb desmontan el modelo principal de la cosmología “el Big Bang”, a tal punto de que encontramos artículos (por mencionar alguno) como el del físico Eric  J. Lerner que se titula “el Big Bang nunca sucedió”, que viniendo de alguien que en 1992 público un libro titulado del mismo modo, no sorprende que cualquier detalle mínimo que arroje el James Webb y que a priori no parezca encajar con el Big Bang, iba a ser utilizado para desacreditar dicho modelo. Él dice en dicho artículo: 

Para todos los que las ven, las nuevas imágenes del cosmos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) son bellamente impresionantes. Pero para la mayoría de los astrónomos y cosmólogos profesionales, también son extremadamente sorprendentes, no es en absoluto lo que predijo la teoría. En la avalancha de artículos astronómicos técnicos publicados en línea desde el 12 de julio, los autores informan una y otra vez que las imágenes muestran sorprendentemente muchas galaxias, galaxias que son sorprendentemente suaves, sorprendentemente pequeñas y sorprendentemente viejas. Muchas sorpresas, y no necesariamente agradables. El título de un artículo comienza con la exclamación sincera: "¡Pánico!" 

 

¿Por qué las imágenes del JWST inspiran pánico entre los cosmólogos? ¿Y qué predicciones de la teoría están contradiciendo? Los periódicos en realidad no lo dicen. La verdad que estos documentos no informan es que la hipótesis de que las imágenes del JWST se contradicen descarada y repetidamente es la Hipótesis del Big Bang de que el universo comenzó hace 14 mil millones de años en un estado increíblemente caliente y denso y se ha estado expandiendo desde entonces. Dado que esa hipótesis ha sido defendida durante décadas como una verdad incuestionable por la gran mayoría de los teóricos cosmológicos, los nuevos datos están causando que estos teóricos entren en pánico. "En este momento me encuentro despierto a las tres de la mañana", dice Alison Kirkpatrick, astrónoma de la Universidad de Kansas en Lawrence, "y preguntándome si todo lo que he hecho está mal". - Eric J Lerner, el Big Bang no sucedió, cursivas añadidas, consultado el 29/8/2022 - https://iai.tv/articles/the-big-bang-didnt-happen-auid-2215  

 

Respuestas 

Antes de responder a las objeciones, es necesario aclarar ¿cuáles fueron los hallazgos del James Webb libres de interpretaciones subjetivas? 

Puede ser difícil de creer, pero solo comenzamos a ver nuestros primeros resultados científicos del JWST a mediados de julio de 2022. (¡Eso recientemente, de verdad!) Quizás la mayor sorpresa, aparte del asombroso rendimiento técnico del telescopio, que podría decirse que es el doble de bueno de lo que fue diseñado para lograr en muchos frentes, es lo que se ve en el ámbito de las galaxias. Si bien sabíamos que JWST superaría mucho lo que las capacidades limitadas del Hubble han visto, no teníamos idea de que su rendimiento sería tan revolucionario en una etapa tan temprana de sus campañas de observación. 

• Hay un mayor número de galaxias por ahí de lo que Hubble nunca vio, incluso a distancias a las que Hubble nunca sería sensible. 
• Algunas de estas galaxias parecen más evolucionadas, más masivas y en etapas más tempranas de lo que no solo habíamos visto anteriormente, sino de lo que muchos modelos y simulaciones habían esperado. 
• Algunos de ellos incluso podrían ser masivos y bastante evolucionados en épocas entre 200 y 350 millones de años después del Big Bang; el actual poseedor del récord confirmado, del Hubble, ya estaba 407 millones de años después del Big Bang. 
• Muchas de estas galaxias, incluso las más antiguas, tienen forma de discos, en lugar de ser irregulares. El poder de resolución superior y las capacidades de imagen de JWST han demostrado esto incluso para galaxias que anteriormente, con Hubble, parecían manchas irregulares. 
• Y finalmente, las galaxias cercanas, en contraste con lo que vio el Hubble, parecen más pequeñas y compactas con la resolución mejorada de JWST. 

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Esto es interesante, particularmente para los científicos, en muchos sentidos. Mencionamos anteriormente que las fluctuaciones con las que nació el Universo tenían un conjunto particular de propiedades, muchas de las cuales probablemente te sonaban como jerga. En términos sencillos, lo que esto significa para todas las escalas de distancia cósmicas (es decir, escalas en las que se forman las galaxias), es que: 

• El 16% de esas fluctuaciones son más densas que el promedio en un 0,003% o más, 
• 2.5% de ellos están sobredensados por 0.006% o más, 
• 0.15% de ellos están sobredensados por 0.009% o más, 
• 0.005% de ellos están sobredensados por 0.012% o más, 
• y solo ~ 0.0001% de ellos están inicialmente sobredensados en un 0.015% o más. 

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Incluso si tomamos estas fluctuaciones iniciales raras y grandes y las dejamos crecer a la tasa máxima permitida, es muy difícil obtener suficientes galaxias que sean lo suficientemente masivas, lo suficientemente evolucionadas y que se formen lo suficientemente temprano como para ser consistentes con las observaciones de JWST. 

Este nuevo conjunto de observaciones presenta un desafío emocionante para nuestras teorías cosmológicas modernas, y un desafío emocionante para que los cosmólogos intenten resolver. ¿Por qué estas galaxias tienen las propiedades que tienen? ¿Se puede reconciliar nuestro modelo estándar de cosmología con estas observaciones? Y si no, ¿qué tipo de implicaciones tiene eso para qué más podríamos aprender sobre la materia oscura, el Universo en expansión u otros aspectos de nuestra historia cósmica? Todas estas son preguntas de investigación legítimas en las que la gente está trabajando activamente en este momento, en este mismo momento. 

Ahora pasemos a la declaración de Eric J Lerner que ha causado revuelo en el mundo académico, pero que no ha quedado sin respuestas. El físico experimental Rob Sheldon ha ofrecido algunas posibles soluciones a lo que afirma Eric J Lerner: 

El pensamiento actual es que la era de la nucleosíntesis del Big Bang produjo un 75% de hidrógeno y un 25% de helio (en peso) y un poco de litio, pero no mucho más. Luego, después de 300 mil años, el universo se enfrió lo suficiente como para producir átomos, y la atracción gravitacional lentamente construyó estrellas. Los primeros eran lo suficientemente grandes como para explotar, y las ondas de choque enviadas a través del gas hidrógeno causaron la formación de bolsas que comenzaron a hacer estrellas en serio. Pero todavía tomó 500 millones de años obtener suficientes estrellas para una galaxia. Ahora, cuanto antes se forma una galaxia, más atrás en el tiempo y más lejos está de los astrónomos de hoy, y cuanto más lejos está, más rápido se aleja de nosotros. Este movimiento hace que la luz se desplace al rojo. Tan robusta es esta relación, que los astrónomos reemplazan "tiempo" por "desplazamiento al rojo". Pero el Telescopio Espacial Hubble solo podía ver la luz visible, y esas primeras galaxias estaban tan desplazadas al rojo que solo eran "visibles" en el infrarrojo, que es donde brilla el telescopio James Webb. Así que uno de los objetivos del telescopio James Webb era ver las primeras galaxias, y de hecho, están viendo mucho.   

Los teóricos tienen una respuesta. Mucha materia oscura grumosa para que el gas hidrógeno se agrupe temprano. Lo que lleva a la pregunta, "¿por qué la materia oscura no es grumosa ahora?" 

 

No tengo resistencia para correr por todos los rastros de conejo que los cosmólogos proponen. En cambio, propongo que las primeras estrellas no estaban hechas de hidrógeno, estaban hechas de hielo. El Big Bang sintetizó abundantes C y O que se combinaron con H para formar H20, CO2, CH4, etc. Estos gases se congelan relativamente temprano en el marco de tiempo del universo, por lo que la aglomeración no fue gravitacional sino físico-química, de la misma manera que se forman los copos de nieve. Así que no tuvimos que esperar 500 millones de años para que los copos de nieve se agruparan, sucedió muy rápidamente una vez que el universo se enfrió por debajo del punto de congelación. Por lo tanto, James Webb ve muchas galaxias desplazadas al rojo del universo primitivo. - ¿El telescopio espacial James Webb muestra que el Big Bang no sucedió? Espera, consultado el 29/8/2022/ https://mindmatters.ai/2022/08/james-webb-space-telescope-shows-big-bang-didnt-happen-wait/ 

 

También, el Dr. Don Lincoln, científico principal de Fermilab, el principal laboratorio de física de partículas de Estados Unidos, se ha unido a las voces que afirman que el Big Bang no ha sido refutado en su artículo: “No, el telescopio espacial James Webb no refuto el Big Bang” (revisado el 27/8/2022) https://bigthink.com/hard-science/big-bang-jwst-james-webb/  

El parte respondiendo a la pregunta, ¿Está el Big Bang en problemas? La respuesta, como era de esperar, es no, o al menos es extremadamente improbable. Sin embargo, ha habido una buena cantidad de informes dudosos y charlas en las redes sociales últimamente haciendo esa dramática afirmación. Debido a la importancia de la pregunta, es importante entender lo que es verdad y lo que no lo es. 

Sobre el James Webb, dice: su capacidad para obtener imágenes infrarrojas lo ha convertido en una instalación perfecta para obtener imágenes de las primeras estrellas y galaxias que se formaron poco después de que comenzara el Universo. Si bien esas estrellas eran enormes y brillantes, mucho más brillantes que nuestro propio Sol, la expansión del Universo causada por el Big Bang ha estirado la longitud de onda de la luz de esas estrellas antiguas. El color de la luz depende de su longitud de onda, con el violeta teniendo la longitud de onda más corta y el rojo teniendo la más larga. Por lo tanto, este estiramiento de la luz significa que vemos las primeras estrellas y galaxias como de tono rojizo, pero las primeras solo son visibles al obtener imágenes de luz infrarroja. Ya no son visibles a nuestros ojos. 

Algunos científicos afirman que el Big Bang está muerto, por el hecho de que: 

“El Big Bang ocurrió hace unos 13.800 millones de años, y se espera que el Universo debería haber tardado entre 100 y 200 millones de años en enfriarse lo suficiente como para que se formen las estrellas”(cursivas y comillas son mías). 

No obstante, luego de que el Telescopio espacial James Webb comenzara a compartir sus datos, se han hecho varias afirmaciones de galaxias que existieron 400 y 325 millones de años después del Big Bang. Otros dos grupos afirmaron tener una galaxia aún más antigua, que podría haber existido 225 millones de años después del Big Bang, y un tercer grupo afirma haber observado una galaxia que se formó en el momento asombrosamente temprano de 180 millones de años después del Big Bang.   

Aquí es donde comienza el conflicto, ya que, los disidentes del Big Bang han empezado hacer sus comentarios críticos al respecto, ya que la teoría actual sugiere que las galaxias más antiguas deberían ser muy pequeñas. Además, deben tener una forma irregular. Con el tiempo, estas pequeñas galaxias se fusionarían lentamente, llegando a ser mucho más grandes, como nuestra propia Vía Láctea. Sin embargo, estas galaxias visibles en infrarrojos parecen ser mucho más grandes y de forma más regular de lo que se predijo (cursivas son mías). 

Pero lo que ignoran es que todos los informes son preliminares, los artículos se han subido a arXiv, que es un repositorio en línea de artículos científicos. Aunque está restringido a las cargas de académicos establecidos, estos documentos aún no se han sometido a una revisión por pares. Es posible que, tras un mayor escrutinio, se retracten. Estos “descubrimientos”, por lo tanto, son todavía tentativos.     

¿Qué explicaciones da el Dr. Don Lincoln? 

Entonces, ¿cuál podría ser una explicación que no requiera que nadie reescriba los libros de texto de física? Una posibilidad simple es que haya polvo entre la galaxia distante y el JWST. Como sabe cualquiera que haya visto una puesta de sol impresionante, el polvo dispersa preferentemente la luz azul y deja pasar el rojo. Tal vez los informes de galaxias distantes se deban a que su luz se ha desplazado hacia el rojo y el infrarrojo, no solo debido a la expansión del Universo, sino también debido a la intervención del polvo. 

Otra posibilidad muy simple es que, debido a que el JWST solo ha estado operando durante muy poco tiempo, su óptica y electrónica en línea aún no se han calibrado adecuadamente. Podría ser que la experiencia operativa adicional lleve al personal técnico de JWST a ajustar el procesamiento de señales y los algoritmos, lo que podría significar que estas primeras reclamaciones podrían desaparecer. 

Por supuesto, también es posible que los informes sean ciertos, y resulta que las galaxias tempranas son más grandes y están mejor formadas de lo que predice la teoría actual. Sin embargo, esto no tiene nada que ver con refutar el Big Bang; en cambio, puede requerir que modifiquemos las teorías de cómo la materia en el Universo temprano se reunió en galaxias. Esto requeriría algunos ajustes, pero eso está muy lejos de rechazar el Big Bang por completo (cursivas añadidas). 

Su conclusión es, que aún faltan más datos y tiempo, ya que estos informes utilizan un algoritmo simple que involucra una serie de filtros ópticos para determinar el color de la luz de las galaxias tempranas. Sin embargo el james Webb tiene espectrómetros más precisos, lo que permitirá a los astrónomos obtener determinaciones  más precisas de las longitudes de onda de la luz emitida por estas galaxias distantes. Estas mejores mediciones responderán a la pregunta.  

Finaliza el artículo de la mejor manera posible: “Todos quieren saber que secretos revelara el James Webb sobre el universo. Pero la ciencia confiable lleva tiempo. La especulación desenfrenada no lo hace”.  

Ethan Siegel, un Ph.D. astrofísico y ganador de numerosos premios por la escritura científica desde 2008 por su blog, incluido el premio al mejor blog de ciencia por el Instituto de Física. En un artículo titulado, Pregúntale a Ethan: ¿El JWST ha refutado el Big Bang? (revisado el 31/08/2022)https://bigthink.com/starts-with-a-bang/has-jwst-disproven-big-bang/ Respondió: 

Las cosas se ponen realmente mal para Eric Lerner y los defensores de la cosmología del plasma muy rápido si se atreven a confrontar genuinamente sus ideas con observaciones del Universo mismo.

 

El Universo no oscila, y no experimenta alternativamente períodos de expansión y contracción. Se ha estado expandiendo todo el tiempo, desde (como hemos medido directamente) 380,000 años después del Big Bang hasta hoy, 13.8 mil millones de años después. 

Las grandes velocidades transversales se mostrarían como rotaciones cósmicas generales en una amplia variedad de escalas. Hemos considerado esto cuidadosamente, y hay restricciones muy fuertes al respecto: lo suficientemente fuertes como para descartar la imagen de la cosmología del plasma solo en este criterio. 

La red cósmica que se forma proporciona algunas de las mejores pruebas posibles para un Universo lleno de materia oscura fría en aproximadamente cinco veces la abundancia que la materia normal, formando estructuras precisamente en línea con las predicciones de la Relatividad General en un Universo en expansión. Cuantitativamente, una cosmología de plasma no puede reproducir este éxito. 

Y el fondo de la radiación, como se ilustra arriba, no puede provenir de una serie de objetos calientes que se han enfriado ni de la luz estelar reflejada, ya que el espectro perfecto del cuerpo negro del fondo cósmico de microondas no puede ser reproducido por esas "series de cuerpos negros" imperfectas que se sumarían en el caso alternativo. Esta última observación fue suficiente para falsificar la idea de Alfvén más de un año antes de que siquiera la propusiera; la cosmología del plasma estaba literalmente muerta al llegar. 

Es mucho más fácil hacer una afirmación sensacional y llamativa que hacer el trabajo pesado de revisar todo el conjunto de pruebas y sacar una conclusión responsable y científicamente precisa. Afortunadamente, "gritar más fuerte" no te llevará muy lejos entre los científicos escrupulosos, y la cosmología del plasma continuará languideciendo en la oscuridad científica: exactamente a dónde pertenece sobre la base de su falta de méritos. Cada vez que te atrevas a preguntarle al Universo: "¿Qué es verdad?", Será mejor que estés preparado para escuchar lo que te dice. Si no lo haces, lo que sea que hagas a continuación no puede llamarse legítimamente ciencia de ninguna manera.  

Por último, Eric Lerner había citado a Allison Kirkpatrick para reforzar su postura, pero, a raíz del artículo de Lerner, Alison Kirkpatrick respondió vía Twitter protestando que Lerner tergiversó su declaración en Nature sobre su "pregunta de si todo lo que he hecho está mal". El nombre actual de su cuenta de Twitter deja clara su visión sobre un comienzo cósmico: "Allison el Big Bang sucedió Kirkpatrick". ¿Qué está cuestionando entonces? A partir de la deriva del artículo de Nature, parecen ser teorías subsidiarias dentro de la tienda más grande del Big Bang, por ejemplo, teorías de la evolución de las galaxias y, como ella dice, "la velocidad a la que se produce la formación de estrellas".  - ¿El telescopio espacial James Webb muestra que el Big Bang no sucedió? Espera, consultado el 29/8/2022/ https://mindmatters.ai/2022/08/james-webb-space-telescope-shows-big-bang-didnt-happen-wait/ 

 

Stephen Meyer también respondió a la ola desinformativa que causó Lerner. Escribiendo en The Daily Wire, examina el caso de Lerner y explica qué tiene de malo. La pregunta tiene que ver con la radiación desplazada al rojo (es decir, estirada) y la llamada "luz cansada". 

Si el JWST detectara la radiación desplazada al rojo "uber" proveniente de galaxias extremadamente antiguas y distantes, eso proporcionaría una confirmación adicional de que el universo se ha expandido tanto como predice la teoría del Big Bang. 

Entonces, ¿el JWST ha detectado tal radiación? Lo ha hecho. De hecho, no habría galaxias extremadamente distantes para analizar si el JWST no hubiera detectado radiación infrarroja de longitud de onda larga proveniente de ellas. Recuerde que el JWST fue diseñado específicamente para detectar dicha radiación infrarroja. Por lo tanto, el hecho de que haya sido capaz de producir imágenes de galaxias extremadamente distantes muestra que ha recogido el tipo de radiación que los astrónomos esperarían si el universo se está expandiendo como afirma la teoría del Big Bang. 

Lerner no menciona nada de esto. En cambio, destaca descubrimientos sorprendentes sobre cuántas galaxias se habían formado en esos períodos remotos de la historia cósmica. Argumenta que, dada la teoría actual, no deberíamos esperar ver tantas galaxias tan temprano. 

Quizás. Pero la evidencia que cita desafía los modelos de formación de galaxias, no un universo en expansión o el Big Bang. 

Curiosamente, Lerner reconoce que el JWST ha detectado radiación extremadamente desplazada al rojo. Pero explica esto con algo llamado la "hipótesis de la luz cansada". Reconoce que las longitudes de onda aumentan con la distancia, pero niega que la expansión del espacio produzca ese alargamiento. En cambio, afirma que la luz se estira a medida que pierde energía en el tránsito. 

Sin embargo, la hipótesis de la luz cansada ha sido desacreditada. Ningún mecanismo conocido degrada la energía de un fotón de luz sin cambiar su dirección y momento. Pero cualquier cambio de este tipo haría que las imágenes del objeto que emite el fotón se desenfoquen. Ese desenfoque no se ha observado. 

Los argumentos de Lerner también han sido rechazados debido a otra evidencia astronómica, la abundancia observada de elementos de luz y la famosa "Radiación Cósmica de Fondo", que el modelo del Big Bang explica excepcionalmente bien. He aquí por qué los descubrimientos del telescopio James Webb están causando que los científicos reconsideren la formación de galaxias (pero no el Big Bang) https://www.dailywire.com/news/heres-why-james-webb-telescope-discoveries-are-causing-scientists-to-rethink-galaxy-formation [Sin cursivas en el original]