Oscilaciones acústicas y el espectro de potencias

Resumen

En el paradigma actual de la cosmología, el modelo que goza de mayor aceptación, dadas las pruebas observacionales, es conocido co­mo ΛCDM (Cosmic Microwave Background). Este modelo está dominado principalmente por dos constituyentes acerca de los cuales la física sabe muy poco: la energía oscura, con un 70 %, es la principal componente y la causante de la expansión acelerada del Universo, mientras que la mate­ria oscura, con un 25 % aproximadamente, es la componente principal de las estructuras auto-gravitantes. En mucho menos proporción se tiene la componente bariónica, la principal constituyente de las estrellas y por ende de la parte luminosa de las galaxias. Otras especies con menor proporción son las constituyentes relativistas, entre las cuales se tienen los neutrinos y fotones. Después del periodo de expansión acelerada del universo, de­nominado periodo inflacionario, debido a las altas temperaturas el plasma primordial constituido de especies relativistas fue el componente dominante en el Universo. En ese plasma la materia bariónica se encuentra ionizada y se acopla a la radiación vía dispersión de Compton. Tal plasma caliente desarrolla inestabilidades mediante la manifiestas en ondas de sonido y ra­refacciones. Estas perturbaciones son soportadas hasta cuando el Universo en su expansión se ha enfriado lo suficiente para formar materia neutra. Después de esta recombinación, la radiación se desacopla formando el mar de fotones de CMB. Junto con perturbaciones métricas que aparecen por inflación en el potencial de la materia oscura, las oscilaciones del plasma quedaron impresas tanto en la temperatura de CMB como en el espectro de potencias de materia. Aquí se muestra cómo el lensamiento débil puede ser usado para estudiar estas oscilaciones.