Estudio sugiere que el universo de hoy se expande más rápido que en el pasado  

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Nuevas mediciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA muestran que el Universo se está expandiendo aproximadamente un 9% más rápido de lo esperado en función de su trayectoria observada poco después del Big Bang, dicen los astrónomos.
 

Publicadas el 25 de abril en Astrophysical Journal Letters, las mediciones reducen las posibilidades de que la disparidad sea un accidente de 1 en 3 000 a solo 1 en 10 000 y sugieren que es posible que se necesiten nuevas ecuaciones para comprender mejor el cosmos.

«Este desajuste ha ido creciendo y ahora ha llegado a un punto que es realmente imposible de descartar por casualidad. Esto no es lo que esperábamos», dice Adam Riess, Profesor Distinguido de Física y Astronomía de Bloomberg en la Universidad Johns Hopkins, Premio Nobel y El líder del proyecto.

En este estudio, Riess y su equipo SH0ES (Supernovas, H0, por la ecuación de estado) analizaron la luz de 70 estrellas en nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes, con un nuevo método que permitió capturar imágenes rápidas de estas estrellas. Las estrellas, llamadas variables Cefeidas, se iluminan y se atenúan a tasas predecibles que se usan para medir distancias intergalácticas cercanas.

El método habitual para medir las estrellas es increíblemente lento; el Hubble solo puede observar una estrella por cada órbita de 90 minutos alrededor de la Tierra. Usando su nuevo método llamado DASH (Drift And Shift), los investigadores usaron el Hubble como una cámara de «apuntar y disparar» para observar grupos de Cefeidas, lo que le permite al equipo observar una docena de Cefeidas en el mismo tiempo que le tomaría normalmente llegar a observar solo uno.

Esta ilustración muestra los tres pasos básicos que los astrónomos usan para calcular qué tan rápido se expande el universo con el tiempo, un valor llamado constante de Hubble. Todos los pasos implican construir una fuerte «escalera de distancia cósmica», comenzando con la medición de distancias precisas a las galaxias cercanas y luego moviéndose a las galaxias más y más lejanas. Esta «escalera» es una serie de mediciones de diferentes tipos de objetos astronómicos con un brillo intrínseco que los investigadores pueden usar para calcular distancias. Crédito: NASA, ESA y A. Feild (STScI)

Con estos nuevos datos, Riess y el equipo pudieron fortalecer la base de la escalera de distancia cósmica, que se utiliza para determinar las distancias dentro del Universo, y calcular la constante de Hubble, un valor de la rapidez con la que el cosmos se expande con el tiempo.

El equipo combinó las mediciones del Hubble con otro conjunto de observaciones, realizado por el Proyecto Araucaria, una colaboración entre astrónomos de instituciones en Chile, los EE. UU. Y Europa. Este grupo realizó mediciones de distancia a la Gran Nube de Magallanes al observar la atenuación de la luz a medida que una estrella pasa frente a su compañero en sistemas de estrellas binarias eclipsantes.

Las medidas combinadas ayudaron al equipo de SH0ES a refinar el verdadero brillo de las Cefeidas. Con este resultado más preciso, el equipo pudo mejorar el resto de la escalera y tener una idea más clara de la distancia que utilizan las supernovas para extenderse más profundamente en el espacio.

A medida que las mediciones del equipo se volvieron más precisas, su cálculo de la constante del Hubble se mantuvo en desacuerdo con el valor esperado derivado de las observaciones de la expansión del universo temprano por parte del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea basado en las condiciones que Planck observó 380 000 años después del Big Bang.

«Esto no son solo dos experimentos en desacuerdo», explicó Riess. «Estamos midiendo algo fundamentalmente diferente. Una es una medida de qué tan rápido se está expandiendo el universo hoy, tal como lo vemos. La otra es una predicción basada en la física del universo primitivo y en las mediciones de qué tan rápido debe expandirse». «Si estos valores no concuerdan, existe una gran probabilidad de que nos falte algo en el modelo cosmológico que conecta las dos eras».

Si bien Riess no tiene una respuesta para explicar exactamente por qué existe la discrepancia, él y el equipo de SH0ES continuarán ajustando la constante de Hubble, con el objetivo de reducir la incertidumbre al 1%. Estas mediciones más recientes redujeron la incertidumbre en la tasa de expansión del 10% en 2001 al 5% en 2009 y ahora al 1,9% en el presente estudio.

Fuente: Phys.org

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