Algo extraño está pasando en el Universo: cómo explicar las inconsistencias en la constante de Hubble

Los datos recopilados por el Telescopio Espacial Hubble durante tres décadas han proporcionado una nueva y más precisa

Medición de la tasa de expansión del Universo. Pero algo extraño está sucediendo en el Universo: los datos no concuerdan con las predicciones teóricas.

Expansión del universo

La búsqueda del ritmo de expansión del Universo fue una de lasPrincipales tareas de la cosmología del siglo XX. Al fin y al cabo, sin datos de observación sobre la expansión, contracción o inmovilidad del espacio, los científicos no tendrían ni idea de si el Universo se está moviendo o no, ni tampoco la más mínima idea sobre su edad. Uno de los científicos que hizo una gran contribución a este tema es Edwin Hubble.

Hace cien años este astrónomo americanoDescubrió muchas galaxias fuera de la Vía Láctea. Y no se quedaron quietas. El Hubble descubrió que cuanto más lejos está una galaxia, más rápido se aleja de nosotros. Esto puede interpretarse como una expansión uniforme del espacio. . El astrónomo llegó a decir que estudiaba las galaxias simplemente como "marcadores del espacio". Sin embargo, nunca estuvo completamente convencido de la idea de un universo en expansión uniforme. El científico sospechaba que sus mediciones podrían indicar que algo aún más extraño estaba sucediendo en el espacio.

constante de Hubble

Después de años de trabajo, apareció la constante de Hubble:un coeficiente que está incluido en la ley del mismo nombre, que relaciona la distancia a un objeto extragaláctico con la velocidad de su eliminación. En palabras simples, esta constante establece la tasa de expansión del Universo y proporciona la base para estimar el tamaño y edad del Universo.

El valor de la constante de Hubble se ha perfeccionado a lo largo de muchos años.En 2015, se pensaba que el valor más preciso era cercano a los 70 km/s por megaparsec (1 Mpc equivale aproximadamente a 3 millones de años luz). Por ejemplo, si una galaxia se encuentra a una distancia de 100 Mpc de nosotros, entonces podemos esperar que se aleje de nuestra galaxia a una velocidad de aproximadamente 70⋅100 = 7300 km/s.

En general, este número es difícil de determinar porqueDiferentes observatorios que estudian diferentes regiones del universo han producido resultados diferentes. Según un comunicado de prensa de la NASA, es posible que un nuevo estudio y análisis de los datos del Hubble haya revelado la respuesta correcta.

Nueva constante

En un nuevo estudio, la colaboración científicaEl Estudio de la tasa de expansión del Universo (SHOES) analizó 42 supernovas, de las cuales aproximadamente una explotaba una vez al año. Los resultados de los científicos son casi el doble que la muestra anterior de marcadores de distancia cósmica. Los investigadores también volvieron a analizar todos los datos anteriores. Como resultado, la nueva constante de Hubble se basa en un conjunto de datos que incluye más de 1.000 órbitas del telescopio espacial Hubble.

Cuando la NASA lo concibió en la década de 1970construcción, una de las principales justificaciones del gasto y enorme trabajo fue la oportunidad de observar las Cefeidas. Estas son estrellas que periódicamente brillan y se atenúan. Las cefeidas han sido durante mucho tiempo el estándar de oro para medir distancias cósmicas, desde que la astrónoma Henrietta Swan Leavitt descubrió su utilidad en 1912. Para calcular distancias mucho mayores, los astrónomos utilizan supernovas de tipo Ia.

Juntos, estos objetos han construido una "escalera de distancia cósmica" en el universo.

Como resultado, la constante de Hubble, que se calculóEl equipo encontró 73 ± 1 km/s por 1 Mpc. Esto reduce el error a sólo el 1,4%, que es mucho más preciso que otras mediciones. Los datos mejorados ayudarán a los astrónomos a mejorar sus modelos de cosmología, incluyendo modelos más precisos. estimaciones de la edad del Universo y su futuro.

Inconsistencia espacial

El problema es que al combinar Standardmodelo cosmológico del Universo y mediciones de la misión Planck de la Agencia Espacial Europea (que observó el fondo cósmico de microondas hace 13,8 mil millones de años), los astrónomos predicen un valor más bajo para la constante de Hubble: 67,5 ± 0,5 km/s por megaparsec.

Los astrónomos explican esto diciendo que es posiblela constante de Hubble es mayor en nuestro universo local y menor en sus lugares más distantes. Es de destacar que los autores del nuevo trabajo creen que ambos indicadores son correctos. Es solo que todavía hay una física sin descubrir que ayudará a explicarlo.

Al mismo tiempo, el premio Nobel Adam Riess,quien dirige la Colaboración Científica para Estudiar la Tasa de Expansión del Universo (SHOES), a él "no le importa el valor específico, pero le gusta usarlo para estudiar el Universo".

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