martes, 19 de septiembre de 2023

Los datos del Telescopio Webb confirman que la tensión del Hubble no es culpa del Telescopio Hubble

 

Datos combinados del Telescopio Espacial Webb y Hubble que muestran la galaxia NGC 5584, a 72 millones de años luz de distancia.
Imagen: Image NASA, ESA, CSA, Adam G. Riess (JHU, STScI) Image Processing Alyssa Pagan (STScI)

El observatorio espacial más nuevo descubrió que el ritmo de expansión del universo todavía no está cuadrando.


El ritmo de expansión del universo ha molestado a los astrónomos durante décadas. la constante de Hubble, la cifra es bastante diferente dependiendo de cómo se llega a ella; apropiadamente, una fuente de constante desconcierto para los astrofísicos.

Ahora, un equipo de astrónomos ha calculado la tasa de expansión con mayor precisión utilizando el Telescopio Espacial Webb, un observatorio espacial valorado en 10.000 millones de dólares. lanzado en diciembre 2021, y que ha realizado observaciones científicas en longitudes de onda infrarrojas desde julio 2022. Utilizando datos de Webb, el equipo logró reducir el ruido persistente en los datos de observación del Hubble de las estrellas que se utilizan para medir la constante; la investigación del equipo es alojado actualmente en el servidor de preimpresión arXiv y están configurados para publicar en La revista astrofísica.

Hay dos formas de medir la expansión del universo, que ofrecen diferentes tasas para ella. Una forma es prediciendo la tasa a partir de el fondo cósmico de microondas, la luz más temprana que podemos ver, que data de unos 300.000 años después del Big Bang. El otro método es estudiando un grupo de estrellas de brillo variable llamadas Cefeidas, que son excelentes para medir la distancia de las galaxias y sus corrimientos al rojo, o cómo la luz que emana de esas galaxias se ha visto estirada por la expansión del universo.

Las tasas derivadas de estos dos enfoques conducen a constantes de Hubble diferentes; la discrepancia a menudo se denomina “tensión de Hubble” y podría deberse a errores en los cálculos de los astrónomos o a física hasta ahora desconocida (y por lo tanto no contabilizada)

Una imagen del Hubble de la estrella variable cefeida RS Puppis.
Imagen: Wikimedia Commons


Antes del lanzamiento del Hubble en 1990, las estimaciones sobre la línea de tiempo de la expansión del universo variaban entre 10 mil y 20 mil millones de años, un rango amplio, según a una NASA Blog que acompaña la nueva investigación escrita por Adam Riess, astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial y de la Universidad Johns Hopkins y autor principal de el nuevo periódico.

En 2021, un grupo diferente de investigadores recalculó la constante de Hubble para encontrar una edad nuevamente precisa del universo: 13,77 mil millones de años.

Aunque las observaciones de las Cefeidas realizadas por el Telescopio Espacial Hubble mejoraron significativamente las estimaciones de los científicos sobre la expansión del universo, las observaciones de Webb de las Cefeidas en Las longitudes de onda del infrarrojo cercano significaron que el telescopio más nuevo podía distinguir la luz de las cefeidas de la luz de las estrellas vecinas con mayor facilidad. Ergo, una medición menos ruidosa de la constante de Hubble y su tensión.

En octubre 2022, a equipo diferente intensificado la certidumbre de la tensión del Hubble a 5-sigma umbral, lo que significa que la discrepancia entre las dos tasas sólo tiene una probabilidad entre un millón de ser una casualidad estadística.

Es enteramente posible (y posiblemente una premisa más apetitosa) que a los astrónomos les falte una pieza del rompecabezas cosmológico. Según el blog de Riess post, podría ser “la presencia de energía oscura exótica, materia oscura exótica, una revisión de nuestra comprensión de la gravedad o la presencia de una partícula o campo único”. O, por supuesto, una acumulación de errores. Pero la nueva investigación afirma que la tensión persiste, uh, muy tenso.

Los hallazgos también son una reivindicación del Telescopio Espacial Hubble, que evidentemente tomó los mejores datos que pudo con la tecnología que tiene. Pero Webb es un auditor útil de su trabajo y de otras observaciones, como el Observatorio Rubin, que pronto estará operativo, y sus Estudio heredado del espacio y el tiempo La cámara todavía podría aclarar la naturaleza de la expansión de nuestro universo.

Font, article de "Gizmodo"


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