Hubble identifica una arruga inusual en la tasa de expansión del universo
(CNN)– Medir la tasa de expansión del universo fue uno de los principales objetivos del Telescopio Espacial Hubble cuando se lanzó en 1990.
Durante los últimos 30 años, el observatorio espacial ha ayudado a los científicos a descubrir y refinar esa tasa de aceleración, así como a descubrir una arruga misteriosa que solo la nueva física podría resolver.
Hubble ha observado más de 40 galaxias que incluyen estrellas pulsantes y estrellas en explosión llamadas supernovas para medir distancias cósmicas aún mayores. Ambos fenómenos ayudan a los astrónomos a marcar distancias astronómicas como marcadores de millas, que han insinuado la tasa de expansión.
En la búsqueda por comprender qué tan rápido se está expandiendo nuestro universo, los astrónomos ya hicieron un descubrimiento inesperado en 1998: la «energía oscura». Este fenómeno actúa como una misteriosa fuerza repulsiva que acelera la tasa de expansión.
Y hay otro giro: una diferencia inexplicable entre la tasa de expansión del universo local y la del universo distante justo después del Big Bang.
Los científicos no entienden la discrepancia, pero reconocen que es extraña y podría requerir nueva física.
«La medida más precisa de la tasa de expansión del universo se obtiene 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 y Profesor Distinguido de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, en un declaración.
«Para esto se construyó el Telescopio Espacial Hubble, usando las mejores técnicas que conocemos para hacerlo. Esta es probablemente la obra maestra del Hubble, porque tomaría otros 30 años de vida del Hubble incluso duplicar este tamaño de muestra».
décadas de observación
El telescopio lleva el nombre del astrónomo pionero Edwin Hubble, quien descubrió en la década de 1920 que las nubes distantes del universo eran en realidad galaxias. (Murió en 1953).
Hubble se basó en el trabajo de la astrónoma Henrietta Swan Leavitt, quien en 1912 descubrió los períodos de brillo de las estrellas pulsantes llamadas variables cefeidas. Las cefeidas actúan como hitos cósmicos, iluminando y oscureciendo periódicamente en nuestra galaxia y otras.
El trabajo de Hubble condujo a la revelación de que nuestra galaxia era una de muchas, cambiando para siempre nuestra perspectiva y lugar en el universo. El astrónomo continuó su trabajo y descubrió que las galaxias distantes parecían moverse rápidamente, lo que sugiere que vivimos en un universo en expansión que comenzó con un big bang.
La detección de la tasa de expansión del universo contribuyó a la concesión de la Premio Nobel de Física 2011otorgado a Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Riess «por el descubrimiento de la expansión acelerada del universo a través de observaciones de supernovas distantes».
Riess continúa liderando SHOES, abreviatura de Supernova, H0, para la Ecuación de Estado de la Energía Oscura, una colaboración científica que investiga la tasa de expansión del universo. Su equipo está publicando un artículo sobre El diario astrofísico que proporciona la última actualización de la constante de Hubble, como se conoce la tasa de expansión.
Una discrepancia sin resolver
La medición de objetos distantes ha creado una «escalera de distancia cósmica» que puede ayudar a los científicos a estimar mejor la edad del universo y comprender sus fundamentos.
Varios equipos de astrónomos que utilizan el telescopio Hubble han llegado a un valor para la constante de Hubble que es igual a 73, más o menos 1 kilómetro por segundo por megaparsec. (Un megaparsec es un millón de parsecs, o 3,26 millones de años luz).
«La constante de Hubble es un número muy especial. Se puede usar para enhebrar una aguja desde el pasado hasta el presente para una prueba de extremo a extremo de nuestra comprensión del universo. Esto ha requerido una admirable cantidad de trabajo detallado». dice Licia Verde, cosmóloga de la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados y del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona, en un comunicado.
Pero la tasa de expansión prevista real del universo es más lenta que la observada por el telescopio Hubble, según los astrónomos que utilizan el modelo cosmológico estándar del universo (una teoría que sugiere los componentes del Big Bang) y las mediciones realizadas por la misión Planck. de la Agencia Espacial Europea entre 2009 y 2013.
Planck, otro observatorio espacial, se utilizó para medir el fondo cósmico de microondas, o la radiación que quedó del Big Bang hace 13.800 millones de años.
Los científicos de la misión Planck llegaron a una constante de Hubble de aproximadamente 67,5, o 0,5 kilómetros por segundo por megaparsec.
el telescopio espacial james webbque se lanzó en diciembre, podrá observar los puntos de referencia del Hubble a mayor resolución y a mayores distancias, lo que podría ayudar a comprender la discrepancia entre las dos cifras.
Esto presenta un desafío emocionante para los cosmólogos que una vez se esforzaron por medir la constante de Hubble y ahora se preguntan qué física adicional podría ayudarlos a desentrañar un nuevo misterio sobre el universo.
«Realmente no me importa cuál es el valor de la expansión específicamente, pero me gusta usarlo para aprender sobre el universo», dijo Riess.