Los astrónomos realizaron nuevas mediciones del Constante de Hubble, una medida de la rapidez con la que se expande el Universo, combinando datos del Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Espacial James Webb. Sus resultados confirmaron la precisión de la medición anterior del valor de la constante realizada por el Hubble, según sus resultados. artículo reciente publicado en The Astrophysical Journal Letters, con implicaciones para una discrepancia de larga data en los valores obtenidos por diferentes métodos de observación conocidos como el «voltaje de Hubble».
Hubo un tiempo en el que los científicos creían que el Universo era estático, pero eso cambió con la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. Alexander Friedmann publicó un conjunto de ecuaciones que mostraban que el Universo podría efectivamente estar expandiéndose en 1922, y Georges Lemaitre más tarde hizo una derivación independiente para llegar a la misma conclusión. Edwin Hubble confirmó esta expansión con datos de observación en 1929. Antes de eso, Einstein intentó modificar la relatividad general agregando una constante cosmológica para obtener un universo estático a partir de su teoría; Después del descubrimiento del Hubble, La leyenda tieneSe refirió a este esfuerzo como su mayor error.
Como se informó anteriormente, la constante de Hubble es una medida de la expansión del universo expresada en unidades de kilómetros por segundo por megaparsec. Así, cada segundo, cada megapársec del Universo se expande una determinada cantidad de kilómetros. Otra forma de pensar en esto es en términos de un objeto relativamente estacionario a un megaparsec de distancia: cada segundo, se aleja unos kilómetros más.
¿Cuantos kilometros? Ese es el problema aquí. Básicamente, existen tres métodos que los científicos utilizan para medir la constante de Hubble: observar objetos cercanos para ver a qué velocidad se mueven, ondas gravitacionales producidas por la colisión de agujeros negros o estrellas de neutrones y medir pequeñas desviaciones en el resplandor del conocido Big Bang. el Fondo Cósmico de Microondas (CMB). Sin embargo, los distintos métodos presentaron valores diferentes. Por ejemplo, el seguimiento de supernovas distantes produjo un valor de 73 km/s Mpc, mientras que las mediciones de CMB utilizando el satélite Planck produjeron un valor de 67 km/s Mpc.
El año pasado, los investigadores realizaron una tercera medición independiente de la expansión del Universo, rastreando el comportamiento de una supernova con lentes gravitacionales, donde la distorsión en el espacio-tiempo causada por un objeto masivo actúa como una lente para ampliar un objeto en el fondo. . Todos los mejores ajustes de estos modelos estuvieron ligeramente por debajo del valor de la constante de Hubble derivada del CMB, con la diferencia dentro del error estadístico. Los valores más cercanos a los derivados de mediciones de otras supernovas se ajustaban considerablemente peor a los datos. El método es nuevo y presenta incertidumbres considerables, pero proporcionó un medio independiente para llegar a la constante de Hubble.
NASA/ESA/CSA/STScI/A. Riess (JHU)
«Medimos esto usando información del fondo cósmico de microondas y obtuvimos un valor», escribió el editor de Ars Science, John Timmer. «Y lo medimos usando la distancia aparente a los objetos en el Universo actual y obtuvimos un valor que difiere en aproximadamente un 10 por ciento. Hasta donde sabemos, no hay nada malo en ninguna de las mediciones y no hay una forma obvia de hacerlo. ellos están de acuerdo.» Una hipótesis es que el universo primitivo experimentó brevemente algún tipo de “patada” gravitatoria repulsiva (similar a la noción de energía oscura) que luego misteriosamente se apagó y desapareció. Pero sigue siendo una idea especulativa, aunque potencialmente apasionante, para los físicos.
Esta última medición se basa confirmación del año pasado Según los datos de Webb, las mediciones de la tasa de expansión del Hubble fueron precisas, al menos en los primeros «peldaños» de la «escalera de distancias cósmicas». Pero todavía existía la posibilidad de errores aún no detectados que podrían aumentar a medida que uno mira más profundamente en el universo (y por lo tanto más atrás en el tiempo), particularmente para mediciones de brillo de estrellas más distantes.
Por eso, un nuevo equipo realizó observaciones adicionales de estrellas variables Cefeidas (un total de 1.000 en cinco galaxias anfitrionas a hasta 130 millones de años luz de distancia) y las correlacionó con los datos del Hubble. El telescopio Webb puede ver más allá del polvo interestelar que hizo que las imágenes del Hubble de estas estrellas fueran más borrosas y superpuestas, por lo que los astrónomos pudieron distinguir más fácilmente entre estrellas individuales.
Los resultados confirmaron aún más la precisión de los datos del Hubble. «Ahora cubrimos toda la gama de lo que observó el Hubble y podemos descartar un error de medición como la causa de la cepa del Hubble con un nivel de confianza muy alto». dijo el coautor y líder del equipo Adam Riess, físico de la Universidad Johns Hopkins. «La combinación de Webb y Hubble nos brinda lo mejor de ambos mundos. Descubrimos que las mediciones del Hubble siguen siendo confiables a medida que ascendemos en la escala de distancias cósmicas. Una vez negados los errores de medición, lo que queda es la posibilidad real y emocionante de que hayamos entendido mal el Universo. »
The Astrophysical Journal Letters, 2024. DOI: 10.3847/2041-8213/ad1dd (Acerca del DOI).
