Pasa algo «raro» en el universo, dice la NASA

Tras un maratón de 30 años, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha calibrado más de 40 hitos del espacio y tiempo para ayudar a los científicos a medir con precisión la tasa de expansión del universo, pero ahora un nuevo misterio surge

La colección de 36 imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA presenta galaxias cruciales que usan los astrónomos para determinar la distancia astronómica. También se han utilizado para refinar nuestra medición de la constante de Hubble, la tasa de expansión del universo.

La búsqueda de la tasa de expansión del universo comenzó en la década de 1920 con mediciones realizadas por los astrónomos Edwin P. Hubble y Georges Lemaître.

En 1998, esto condujo al descubrimiento de la «energía oscura», una misteriosa fuerza repulsiva que acelera la expansión del universo.

En los últimos años, gracias a los datos del Hubble y otros telescopios, los astrónomos encontraron otro giro: una discrepancia entre la tasa de expansión medida en el universo local en comparación con las observaciones independientes justo después del Big Bang, que predicen un valor de expansión diferente. Un verdadero misterio, muestra la NASA.

La causa de la discrepancia en la tasa de expansión del universo

La causa de esta discrepancia también siendo un misterio. Pero los datos del Hubble, que abarcan una variedad de objetos cósmicos que sirven como marcadores de distancia, respaldan la idea de que algo extraño, algo raro, está sucediendo, posiblemente relacionado con una nueva física.

«Estás obteniendo la medida más precisa de la tasa de expansión del universo a partir del patrón oro de los telescopios y los marcadores de millas cósmicas», dijo el premio Nobel Adam Riess del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) y la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland. ..

El artículo del equipo de Riess, que se publicará en la edición Special Focus de The Astrophysical Journal, informa sobre la finalización de la mayor y probablemente última actualización importante de la constante de Hubble.

Los nuevos resultados duplican con creces la muestra anterior de marcadores de distancia cósmica. Su equipo también volvió a analizar todos los datos anteriores, y ahora el conjunto de datos completo incluye más de 1000 órbitas del Hubble.

Las galaxias cefeidas y su rol en las mediciones astronómicas

Cuando la NASA concibió un gran telescopio espacial en la década de 1970, una de las principales justificaciones para el gasto y el extraordinario esfuerzo técnico fue poder resolver las cefeidas, estrellas que se iluminan y oscurecen periódicamente, vistas dentro de nuestra Vía Láctea y galaxias externas.

Las cefeidas han sido durante mucho tiempo el estándar de oro de los marcadores de millas cósmicas desde que la astrónoma Henrietta Swan Leavitt descubrió su utilidad en 1912. Para calcular distancias mucho mayores, los astrónomos usan estrellas en explosión llamadas supernovas Tipo Ia.

Combinados, estos objetos construyeron una «escalera de distancia cósmica» a través del universo y son esenciales para medir la tasa de expansión del universo, llamada constante de Hubble en honor a Edwin Hubble. Ese valor es fundamental para estimar la edad del universo y proporciona una prueba básica de nuestra comprensión del universo.

Comenzando justo después del lanzamiento del Hubble en 1990, dos equipos llevaron a cabo el primer conjunto de observaciones de estrellas Cefeidas para refinar la constante del Hubble: el Proyecto Clave HST  que utilizaron cefeidas como marcadores de hitos para refinar la medición de la distancia a las galaxias cercanas.

A principios de la década de 2000, los equipos declararon «misión cumplida» al alcanzar una precisión del 10 por ciento para la constante de Hubble, 72 más o menos 8 kilómetros por segundo por megaparsec.

En 2005 y nuevamente en 2009, la adición de nuevas y poderosas cámaras a bordo del telescopio Hubble lanzó la «Generación 2» de la investigación constante del Hubble mientras los equipos se disponían a refinar el valor a una precisión de solo el uno por ciento.

Una posibilidad en un millón

Dado el gran tamaño de la muestra del Hubble, solo hay una posibilidad entre un millón de que los astrónomos se equivoquen debido a un sorteo desafortunado, dijo Riess, un umbral común para tomar en serio un problema en física.

Este hallazgo está desenredando lo que se estaba convirtiendo en una imagen agradable y ordenada de la evolución dinámica del universo. Los astrónomos no encuentran una explicación de la desconexión entre la tasa de expansión del universo local frente al universo primigenio, pero la respuesta podría implicar física adicional del universo.

Tales hallazgos confusos han hecho la vida más emocionante para cosmólogos como Riess. Hace treinta años comenzaron a medir la constante de Hubble para comparar el universo, pero ahora se ha convertido en algo aún más interesante.

«En realidad, no me importa cuál sea el valor de expansión específicamente, pero me gusta usarlo para aprender sobre el universo», agregó Riess.

El nuevo Telescopio Espacial Webb de la NASA ampliará el trabajo del Hubble al mostrar estos marcadores cósmicos de hitos a mayores distancias o con una resolución más nítida de lo que el Hubble puede ver, concluye la NASA.

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