Variación espacial de las constantes fundamentales: comparación entre los modelos fenomenológicos y distancias luminosas de supernovas tipo Ia

El Modelo Estándar y la Relatividad General son las teorías que explican, con gran éxito, los fenómenos físicos a bajas energías. Las ecuaciones de dichas teorías involucran ciertos parámetros que tienen la particularidad de permanecer invariantes en el espacio-tiempo. Son las llamadas constantes fundamentales. Desde la hipótesis de Dirac en 1937, según la cual, las constantes fundamentales son simples funciones de la edad del Universo; la variación temporal y espacial de dichas constantes ha sido objeto de numerosos trabajos de investigación. El interés teórico en este tema proviene del hecho de que varias de las teorías que intentan unificar las cuatro interacciones fundamentales de la Física tienen diferentes predicciones para la variación de estos parámetros. Los datos observacionales y experimentales cumplen un rol muy importante ya que nos permiten testear la validez de estas teorías al establecer límites sobre la variación de las constantes fundamentales. La investigación experimental comprende desde mediciones en laboratorio hasta datos de origen cosmológico. La mayoría de los resultados obtenidos son consistentes con una variación nula de las constantes fundamentales. En los últimos años, Webb y colaboradores propusieron el denominado método de los muchos multipletes para analizar observaciones de quásares de alto corrimiento al rojo, obteniendo como resultado una variación no nula de la constante de estructura fina α. Para poder explicar los datos obtenidos propusieron una variación espacial de α de tipo dipolar. De ser cierta esta variación, debería tener consecuencias en las luminosidades medidas de las Supernovas Tipo Ia (SNIa). Esto se debe a que la luminosidad máxima alcanzada en la explosión depende de α a través de la opacidad de la atmósfera en expansión y de la energía liberada. La importancia de las SNIa radica en que pueden ser utilizadas como candelas estándar debido a su notable homogeneidad. En este trabajo se utilizan las distancias luminosas de Supernovas tipo Ia (SNIa) con el fin de testear el modelo fenomenológico dipolar propuesto por Webb y colaboradores. Para ello, se realiza un análisis estadístico con el objetivo de contrastar los valores observacionales de las distancias luminosas con las predicciones teóricas del modelo dipolar. Éstas se calculan introduciendo una modificación debida a la posible variación de α. Por otro lado, se utilizan estos mismos datos para realizar un análisis estadístico obteniendo nuevos parámetros para el modelo dipolar, verificando luego su consistencia con aquellos obtenidos a partir de las observaciones de quásares. Los resultados indican que los datos de SNIa actuales no permiten distinguir entre un modelo con variación de espacial de α de tipo dipolar y el Modelo Estándar donde α no varía. También se concluye la inconsistencia entre los parámetros de dipolo obtenidos a partir de las observaciones de SNIa con los que se obtuvieron a partir de las observaciones de quásares. Por último, se realiza una primera estimación para una posible variación espacial de tipo dipolar, tanto de la velocidad de la luz c como de β = h*c, con h la constante de Planck reducida; añadiendo además en estos casos la dependencia de la masa de Chandrasekhar con dichas constantes.The large-number hypothesis conjectures that fundamental constants may vary. Accordingly, the space-time variation of fundamental constants has been an active subject of research for decades. Recently, using data obtained with large telescopes a phenomenological model in which the fine structure constant might vary spatially has been proposed. In this work, we test whether this hypothetical spatial variation of , which follows a dipole law, is compatible with the data of distant thermonuclear type Ia supernovae. Unlike previous works, in our calculations we consider not only the variation of the luminosity distance when a varying is adopted, but we also take into account the variation of the peak luminosity of Type Ia supernovae resulting from a variation of . We find that there is no significant difference between the several phenomenological models studied here and the standard one, in which does not vary spatially. We conclude that the present set of data of Type Ia supernovae is not able to distinguish the standard model from the dipole models, and thus cannot be used to discard nor to confirm the proposed spatial variation of . Also, we carry out a first estimation of the possible spatial variation of speed of light c and = ¯hc, where ¯h is the reduced Planck constant.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Variación espacial de las constantes fundamentales: comparación entre los modelos fenomenológicos y distancias luminosas de supernovas tipo Ia

El Modelo Estándar y la Relatividad General son las teorías que explican, con gran éxito, los fenómenos físicos a bajas energías. Las ecuaciones de dichas teorías involucran ciertos parámetros que tienen la particularidad de permanecer invariantes en el espacio-tiempo. Son las llamadas constantes fundamentales. Desde la hipótesis de Dirac en 1937, según la cual, las constantes fundamentales son simples funciones de la edad del Universo; la variación temporal y espacial de dichas constantes ha sido objeto de numerosos trabajos de investigación. El interés teórico en este tema proviene del hecho de que varias de las teorías que intentan unificar las cuatro interacciones fundamentales de la Física tienen diferentes predicciones para la variación de estos parámetros. Los datos observacionales y experimentales cumplen un rol muy importante ya que nos permiten testear la validez de estas teorías al establecer límites sobre la variación de las constantes fundamentales. La investigación experimental comprende desde mediciones en laboratorio hasta datos de origen cosmológico. La mayoría de los resultados obtenidos son consistentes con una variación nula de las constantes fundamentales. En los últimos años, Webb y colaboradores propusieron el denominado método de los muchos multipletes para analizar observaciones de quásares de alto corrimiento al rojo, obteniendo como resultado una variación no nula de la constante de estructura fina α. Para poder explicar los datos obtenidos propusieron una variación espacial de α de tipo dipolar. De ser cierta esta variación, debería tener consecuencias en las luminosidades medidas de las Supernovas Tipo Ia (SNIa). Esto se debe a que la luminosidad máxima alcanzada en la explosión depende de α a través de la opacidad de la atmósfera en expansión y de la energía liberada. La importancia de las SNIa radica en que pueden ser utilizadas como candelas estándar debido a su notable homogeneidad. En este trabajo se utilizan las distancias luminosas de Supernovas tipo Ia (SNIa) con el fin de testear el modelo fenomenológico dipolar propuesto por Webb y colaboradores. Para ello, se realiza un análisis estadístico con el objetivo de contrastar los valores observacionales de las distancias luminosas con las predicciones teóricas del modelo dipolar. Éstas se calculan introduciendo una modificación debida a la posible variación de α. Por otro lado, se utilizan estos mismos datos para realizar un análisis estadístico obteniendo nuevos parámetros para el modelo dipolar, verificando luego su consistencia con aquellos obtenidos a partir de las observaciones de quásares. Los resultados indican que los datos de SNIa actuales no permiten distinguir entre un modelo con variación de espacial de α de tipo dipolar y el Modelo Estándar donde α no varía. También se concluye la inconsistencia entre los parámetros de dipolo obtenidos a partir de las observaciones de SNIa con los que se obtuvieron a partir de las observaciones de quásares. Por último, se realiza una primera estimación para una posible variación espacial de tipo dipolar, tanto de la velocidad de la luz c como de β = h*c, con h la constante de Planck reducida; añadiendo además en estos casos la dependencia de la masa de Chandrasekhar con dichas constantes.The large-number hypothesis conjectures that fundamental constants may vary. Accordingly, the space-time variation of fundamental constants has been an active subject of research for decades. Recently, using data obtained with large telescopes a phenomenological model in which the fine structure constant might vary spatially has been proposed. In this work, we test whether this hypothetical spatial variation of , which follows a dipole law, is compatible with the data of distant thermonuclear type Ia supernovae. Unlike previous works, in our calculations we consider not only the variation of the luminosity distance when a varying is adopted, but we also take into account the variation of the peak luminosity of Type Ia supernovae resulting from a variation of . We find that there is no significant difference between the several phenomenological models studied here and the standard one, in which does not vary spatially. We conclude that the present set of data of Type Ia supernovae is not able to distinguish the standard model from the dipole models, and thus cannot be used to discard nor to confirm the proposed spatial variation of . Also, we carry out a first estimation of the possible spatial variation of speed of light c and = ¯hc, where ¯h is the reduced Planck constant.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Testing modified gravity theory (MOG) with type Ia supernovae, cosmic chronometers and baryon acoustic oscillations

We analyse the MOdified Gravity (MOG) theory, proposed by Moffat, in a cosmological context. We use data from Type Ia Supernovae (SNe Ia), Baryon Acoustic Oscillations (BAO) and Cosmic Chronometers (CC) to test MOG predictions. For this, we perform χ2 tests considering fixed values of H0 and VG, the self-interaction potential of one of the scalar fields in the theory. Our results show that the MOG theory is in agreement with all data sets for some particular values of H0 and VG, being the BAO data set the most powerful tool to test MOG predictions, due to its constraining power.Fil: Negrelli, Carolina Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Kraiselburd, Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Landau, Susana Judith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Scoccola, Claudia Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentin

Spatial variation of fundamental constants: testing models with thermonuclear supernovae

Since Dirac stated his Large Number Hypothesis the space-time variation of fundamental constants has been an active subject of research. Here we analyze the possible spatial variation of two fundamental constants: the fine structure constant α and the speed of light c. We study the effects of such variations on the luminosity distance and on the peak luminosity of Type Ia supernovae (SNe Ia). For this, we consider the change of each fundamental constant separately and discuss a dipole model for its variation. Elaborating upon our previous work, we take into account the variation of the peak luminosity of Type Ia supernovae resulting from the variation of each of these fundamental constants. Furthermore, we also include the change of the energy release during the explosion, which was not studied before in the literature. We perform a statistical analysis to compare the predictions of the dipole model for α and c variation with the Union 2.1 and JLA compilations of SNe Ia. Allowing the nuisance parameters of the distance estimator μ0 and the cosmological density matter Ωm to vary. As a result of our analysis, we obtain a first estimate of the possible spatial variation of the speed of light c. On the other hand, we find that there is no significant difference between the several phenomenological models studied here and the standard cosmological model, in which fundamental constants do not vary at all. Thus, we conclude that the actual set of data of Type Ia supernovae does not allow to verify the hypothetical spatial variation of fundamental constants.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

The variation of the fine structure constant: testing the dipole model with thermonuclear supernovae

The large-number hypothesis conjectures that fundamental constants may vary. Accordingly, the space-time variation of fundamental constants has been an active subject of research for decades. Recently, using data obtained with large telescopes a phenomenological model in which the fine structure constant might vary spatially has been proposed. We test whether this hypothetical spatial variation of α, which follows a dipole law, is compatible with the data of distant thermonuclear supernovae. Unlike previous works, in our calculations we consider not only the variation of the luminosity distance when a varying α is adopted, but we also take into account the variation of the peak luminosity of Type Ia supernovae resulting from a variation of α. This is done using an empirical relation for the peak bolometric magnitude of thermonuclear supernovae that correctly reproduces the results of detailed numerical simulations. We find that there is no significant difference between the several phenomenological models studied here and the standard one, in which α does not vary spatially. We conclude that the present set of data of Type Ia supernovae is not able to distinguish the standard model from the dipole models, and thus cannot be used to discard nor to confirm the proposed spatial variation of α.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

La renovación de la palabra en el bicentenario de la Argentina : los colores de la mirada lingüística

El libro reúne trabajos en los que se exponen resultados de investigaciones presentadas por investigadores de Argentina, Chile, Brasil, España, Italia y Alemania en el XII Congreso de la Sociedad Argentina de Lingüística (SAL), Bicentenario: la renovación de la palabra, realizado en Mendoza, Argentina, entre el 6 y el 9 de abril de 2010. Las temáticas abordadas en los 167 capítulos muestran las grandes líneas de investigación que se desarrollan fundamentalmente en nuestro país, pero también en los otros países mencionados arriba, y señalan además las áreas que recién se inician, con poca tradición en nuestro país y que deberían fomentarse. Los trabajos aquí publicados se enmarcan dentro de las siguientes disciplinas y/o campos de investigación: Fonología, Sintaxis, Semántica y Pragmática, Lingüística Cognitiva, Análisis del Discurso, Psicolingüística, Adquisición de la Lengua, Sociolingüística y Dialectología, Didáctica de la lengua, Lingüística Aplicada, Lingüística Computacional, Historia de la Lengua y la Lingüística, Lenguas Aborígenes, Filosofía del Lenguaje, Lexicología y Terminología

Solar System tests and chameleon effect in f(R) gravity

Using a novel and self-consistent approach that avoids the scalar-tensor identification in the Einstein frame, we reanalyze the viability of f(R) gravity within the context of solar-system tests. In order to do so, we depart from a simple but fully relativistic system of differential equations that describe a compact object in a static and spherically symmetric spacetime, and then make suitable linearizations that apply to non-relativistic objects such as the Sun. We then show clearly under which conditions the emerging chameleon-like mechanism can lead to a Post-Newtonian Parameter γ compatible with the observational bounds. To illustrate this method, we use several specific f(R) models proposed to explain the current acceleration of the Universe, and we show which of them are able to satisfy those bounds.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Testing modified gravity theory in the Milky Way

We perform a test of John Moffat's modified gravity theory (MOG) within the Milky Way, adopting the well-known "rotation curve" method. We use the dynamics of observed tracers within the disk to determine the gravitational potential as a function of galactocentric distance and compare that with the potential that is expected to be generated by the visible component only (stars and gas) under different "flavors" of the MOG theory, making use of a state-of-the-art setup for both the observed tracers and baryonic morphology. Our analysis shows that in both the original and the modified version (considering a self-consistent evaluation of the Milky Way mass), the theory fails to reproduce the observed rotation curve. We conclude that in none of its present formulations is the MOG theory able to explain the observed rotation curve of the Milky Way.Fil: Negrelli, Carolina Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Benito, Maria. Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho; BrasilFil: Landau, Susana Judith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Iocco, Fabio. Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho; BrasilFil: Kraiselburd, Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; Argentin

Testing modified gravity theory in the Milky Way

We perform a test of John Moffat's modified gravity theory (MOG) within the Milky Way, adopting the well-known "rotation curve" method. We use the dynamics of observed tracers within the disk to determine the gravitational potential as a function of galactocentric distance and compare that with the potential that is expected to be generated by the visible component only (stars and gas) under different "flavors" of the MOG theory, making use of a state-of-the-art setup for both the observed tracers and baryonic morphology. Our analysis shows that in both the original and the modified version (considering a self-consistent evaluation of the Milky Way mass), the theory fails to reproduce the observed rotation curve. We conclude that in none of its present formulations is the MOG theory able to explain the observed rotation curve of the Milky Way.Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

First results of the glitching pulsars monitoring program at the Argentine Institute of Radioastronomy

We report here on the first results of a systematic monitoring of southern glitching pulsars at the Argentine Institute of Radioastronomy that started in the year 2019. We detected a major glitch in the Vela pulsar (PSR J0835-4510) and two small-glitches in PSR J1048-5832. For each glitch, we present the measurement of glitch parameters by fitting timing residuals. We then make an individual pulses study of Vela in observations before and after the glitch. We selected 6 days of observations around the major glitch on 2021 July 22 and study their statistical properties with machine learning techniques. We use Variational AutoEncoder (VAE) reconstruction of the pulses to separate them clearly from the noise. We perform a study with Self-Organizing Maps (SOM) clustering techniques to search for unusual behavior of the clusters during the days around the glitch not finding notable qualitative changes. We have also detected and confirm recent glitches in PSR J0742-2822 and PSR J1740-3015.Fil: Zubieta, Ezequiel. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Missel, Ryan. Rochester Institute Of Technology; Estados UnidosFil: Sosa Fiscella, Sofía Valentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Lousto, Carlos Oscar. Rochester Institute Of Technology; Estados UnidosFil: del Palacio, Santiago. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Lopez Armengol, Federico Gaston. Rochester Institute Of Technology; Estados UnidosFil: García, Federico. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Combi, Jorge Ariel. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Wang, Linwei. Rochester Institute Of Technology; Estados UnidosFil: Combi, Luciano. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Gancio Gonzalez, Guillermo Matias. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; ArgentinaFil: Negrelli, Carolina Soledad. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas; ArgentinaFil: Gutiérrez, Eduardo Mario. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Argentino de Radioastronomía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Argentino de Radioastronomía; Argentin