de lo que pensábamos, los datos del Telescopio Espacial Hubble, lo sugieren
Los investigadores analizaron 19 galaxias, incluidas NGC 3972 (izquierda) y NGC 1015 (derecha), que están a 65 millones y 118 millones de años luz de la Tierra, respectivamente. Ambos poseían estrellas pulsantes llamadas variables Cefeidas que permitían a los investigadores determinar la distancia a las galaxias. Crédito de la imagen: A. Riess (STScl / JHU) / NASA / ESA
Por Samantha Mathewson, colaboradora de Space.com | 26 de febrero de 2018
Los hallazgos recientes del Telescopio Espacial Hubble sugieren que el universo se está expandiendo mucho más rápido de lo esperado, y los astrónomos dicen que las reglas de la física pueden necesitar ser reescritas para poder entender por qué.
Los científicos usan el Telescopio Espacial Hubble para realizar mediciones precisas de la tasa de expansión del universo. Sin embargo, las observaciones de un nuevo estudio no coinciden con predicciones previas basadas en la trayectoria del universo después del Big Bang, de acuerdo con un comunicado del Space Telescope Science Institute (STScI).
"La comunidad realmente está tratando de entender el significado de esta discrepancia", dijo en el comunicado Adam Riess, premio Nobel e investigador principal del estudio que describe los nuevos hallazgos. Riess es astrónomo en STScI y profesor en la Universidad Johns Hopkins.
El Telescopio Espacial Hubble mide la distancia a otras galaxias al examinar un tipo de estrella que varía en brillo. Estas estrellas, llamadas variables Cefeidas, se iluminan y atenúan de una manera predecible que les permite a los investigadores juzgar la distancia a ellas. Estos datos luego se usan para medir la tasa de expansión del universo, conocida como la constante de Hubble.
Los nuevos hallazgos muestran que ocho variables Cefeidas en nuestra galaxia Vía Láctea están hasta 10 veces más lejos que cualquier estrella de este tipo analizada previamente. Esas Cefeidas son más difíciles de medir que otras porque residen entre 6,000 y 12,000 años luz de la Tierra. Para manejar esa distancia, los investigadores desarrollaron una nueva técnica de escaneo que permitió al Telescopio Espacial Hubble medir periódicamente la posición de una estrella a una velocidad de 1,000 veces por minuto, aumentando así la precisión del verdadero brillo y distancia de las estrellas, según el comunicado. .
Los investigadores midieron la expansión del universo calculando la distancia a varias estrellas muy distantes llamadas variables Cefeidas, que pulsan regularmente y permiten a los investigadores determinar la distancia a ellas en función de su brillo. Las ocho Cefeidas recién medidas están 10 veces más lejos que las estudiadas anteriormente. Luego, los investigadores compararon el brillo de esas estrellas con el brillo de las supernovas en las mismas galaxias y las compararon con el brillo de las supernovas que están aún más alejadas.
Los investigadores midieron la expansión del universo calculando la distancia a varias estrellas muy distantes llamadas variables Cefeidas, que pulsan regularmente y permiten a los investigadores determinar la distancia a ellas en función de su brillo. Las ocho Cefeidas recién medidas están 10 veces más lejos que las estudiadas anteriormente. Luego, los investigadores compararon el brillo de esas estrellas con el brillo de las supernovas en las mismas galaxias y las compararon con el brillo de las supernovas que están aún más alejadas. Crédito de la imagen: A. Field (STScl) / A. Riess (STScl / JHU) / NASA / ESA
Los investigadores compararon sus hallazgos con datos anteriores del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA). Durante su misión de cuatro años, el satélite Planck mapeó la radiación sobrante del Big Bang, también conocido como el fondo cósmico de microondas. Los datos de Planck revelaron una constante de Hubble entre 67 y 69 kilómetros por segundo por megaparsec. (Un megaparsec es aproximadamente 3 millones de años luz).
Sin embargo, los datos de Planck arrojan una constante aproximadamente 9% más baja que la de las nuevas mediciones de Hubble, que estiman que el universo se expande a 73 kilómetros por segundo por megaparsec, sugiriendo que las galaxias se mueven más rápido de lo esperado, según el comunicado.
"Ambos resultados se han probado de múltiples maneras, por lo que, salvo una serie de errores no relacionados, es cada vez más probable que esto no sea un error sino una característica del universo", dijo Riess.
Una posible explicación para la discrepancia es que la energía oscura, la misteriosa fuerza que se sabe que está acelerando el cosmos, está alejando a las galaxias con mayor intensidad. En este caso, la aceleración del universo puede no tener un valor constante, sino que puede cambiar con el tiempo.
Además, es posible que la materia oscura evasiva, que representa el 80 por ciento de la materia en el universo, interactúa más fuertemente con la materia visible o la radiación de lo que se pensaba, dijeron los investigadores.
Otra explicación posible incluye un nuevo tipo de partícula subatómica que viaja cerca de la velocidad de la luz y se vería afectada solo por la gravedad. Los investigadores denominaron a las partículas superrápidas neutrinos estériles, y colectivamente, estas partículas se llaman radiación oscura, según el estudio, que ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.
"Cualquiera de estos escenarios cambiaría el contenido del universo temprano, lo que provocaría inconsistencias en los modelos teóricos", dijeron representantes de STScI en el comunicado. "Estas incoherencias resultarían en un valor incorrecto para la constante de Hubble, inferido de las observaciones del cosmos joven. Este valor estaría en desacuerdo con el número derivado de las observaciones de Hubble".
El equipo planea usar datos del Telescopio Espacial Hubble y del observatorio espacial Gaia de la ESA para medir las posiciones precisas y las distancias de las estrellas y para refinar aún más las estimaciones de la tasa de expansión del universo.
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Los investigadores analizaron 19 galaxias, incluidas NGC 3972 (izquierda) y NGC 1015 (derecha), que están a 65 millones y 118 millones de años luz de la Tierra, respectivamente. Ambos poseían estrellas pulsantes llamadas variables Cefeidas que permitían a los investigadores determinar la distancia a las galaxias. Crédito de la imagen: A. Riess (STScl / JHU) / NASA / ESA
Por Samantha Mathewson, colaboradora de Space.com | 26 de febrero de 2018
Los hallazgos recientes del Telescopio Espacial Hubble sugieren que el universo se está expandiendo mucho más rápido de lo esperado, y los astrónomos dicen que las reglas de la física pueden necesitar ser reescritas para poder entender por qué.
Los científicos usan el Telescopio Espacial Hubble para realizar mediciones precisas de la tasa de expansión del universo. Sin embargo, las observaciones de un nuevo estudio no coinciden con predicciones previas basadas en la trayectoria del universo después del Big Bang, de acuerdo con un comunicado del Space Telescope Science Institute (STScI).
"La comunidad realmente está tratando de entender el significado de esta discrepancia", dijo en el comunicado Adam Riess, premio Nobel e investigador principal del estudio que describe los nuevos hallazgos. Riess es astrónomo en STScI y profesor en la Universidad Johns Hopkins.
El Telescopio Espacial Hubble mide la distancia a otras galaxias al examinar un tipo de estrella que varía en brillo. Estas estrellas, llamadas variables Cefeidas, se iluminan y atenúan de una manera predecible que les permite a los investigadores juzgar la distancia a ellas. Estos datos luego se usan para medir la tasa de expansión del universo, conocida como la constante de Hubble.
Los nuevos hallazgos muestran que ocho variables Cefeidas en nuestra galaxia Vía Láctea están hasta 10 veces más lejos que cualquier estrella de este tipo analizada previamente. Esas Cefeidas son más difíciles de medir que otras porque residen entre 6,000 y 12,000 años luz de la Tierra. Para manejar esa distancia, los investigadores desarrollaron una nueva técnica de escaneo que permitió al Telescopio Espacial Hubble medir periódicamente la posición de una estrella a una velocidad de 1,000 veces por minuto, aumentando así la precisión del verdadero brillo y distancia de las estrellas, según el comunicado. .
Los investigadores midieron la expansión del universo calculando la distancia a varias estrellas muy distantes llamadas variables Cefeidas, que pulsan regularmente y permiten a los investigadores determinar la distancia a ellas en función de su brillo. Las ocho Cefeidas recién medidas están 10 veces más lejos que las estudiadas anteriormente. Luego, los investigadores compararon el brillo de esas estrellas con el brillo de las supernovas en las mismas galaxias y las compararon con el brillo de las supernovas que están aún más alejadas.
Los investigadores midieron la expansión del universo calculando la distancia a varias estrellas muy distantes llamadas variables Cefeidas, que pulsan regularmente y permiten a los investigadores determinar la distancia a ellas en función de su brillo. Las ocho Cefeidas recién medidas están 10 veces más lejos que las estudiadas anteriormente. Luego, los investigadores compararon el brillo de esas estrellas con el brillo de las supernovas en las mismas galaxias y las compararon con el brillo de las supernovas que están aún más alejadas. Crédito de la imagen: A. Field (STScl) / A. Riess (STScl / JHU) / NASA / ESA
Los investigadores compararon sus hallazgos con datos anteriores del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA). Durante su misión de cuatro años, el satélite Planck mapeó la radiación sobrante del Big Bang, también conocido como el fondo cósmico de microondas. Los datos de Planck revelaron una constante de Hubble entre 67 y 69 kilómetros por segundo por megaparsec. (Un megaparsec es aproximadamente 3 millones de años luz).
Sin embargo, los datos de Planck arrojan una constante aproximadamente 9% más baja que la de las nuevas mediciones de Hubble, que estiman que el universo se expande a 73 kilómetros por segundo por megaparsec, sugiriendo que las galaxias se mueven más rápido de lo esperado, según el comunicado.
"Ambos resultados se han probado de múltiples maneras, por lo que, salvo una serie de errores no relacionados, es cada vez más probable que esto no sea un error sino una característica del universo", dijo Riess.
Una posible explicación para la discrepancia es que la energía oscura, la misteriosa fuerza que se sabe que está acelerando el cosmos, está alejando a las galaxias con mayor intensidad. En este caso, la aceleración del universo puede no tener un valor constante, sino que puede cambiar con el tiempo.
Además, es posible que la materia oscura evasiva, que representa el 80 por ciento de la materia en el universo, interactúa más fuertemente con la materia visible o la radiación de lo que se pensaba, dijeron los investigadores.
Otra explicación posible incluye un nuevo tipo de partícula subatómica que viaja cerca de la velocidad de la luz y se vería afectada solo por la gravedad. Los investigadores denominaron a las partículas superrápidas neutrinos estériles, y colectivamente, estas partículas se llaman radiación oscura, según el estudio, que ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.
"Cualquiera de estos escenarios cambiaría el contenido del universo temprano, lo que provocaría inconsistencias en los modelos teóricos", dijeron representantes de STScI en el comunicado. "Estas incoherencias resultarían en un valor incorrecto para la constante de Hubble, inferido de las observaciones del cosmos joven. Este valor estaría en desacuerdo con el número derivado de las observaciones de Hubble".
El equipo planea usar datos del Telescopio Espacial Hubble y del observatorio espacial Gaia de la ESA para medir las posiciones precisas y las distancias de las estrellas y para refinar aún más las estimaciones de la tasa de expansión del universo.
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