Observatorio infrarrojo de la NASA mide la expansión del universo

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Artículo publicado el 3 de octubre de 2012 en JPL

Un grupo de astrónomos, usando el telescopio espacial Spitzer de la NASA, ha anunciado la medida más precisa hasta el momento de la constante de Hubble, o la velocidad con la que se expande el universo.

La constante de Hubble toma su nombre del astrónomo Edwin P. Hubble, que asombró al mundo en la década de 1920 confirmando que nuestro universo se expande desde que comenzó su existencia hace 13 700 millones de años. A finales de la década de 1990, los astrónomos descubrieron que la expansión se aceleraba, o que iba más rápida con el paso del tiempo. Determinar la tasa de expansión es clave para comprender la edad y tamaño del universo.

Expansión © by Pamela De Girolamo.


Al contrario que el telescopio espacial Hubble de la NASA, que ve el cosmos en luz visible, Spitzer aprovechó la luz infrarroja de longitud de onda larga para realizar su nueva medida. Mejora en un factor de 3 un estudio original similar a partir de datos del telescopio Hubble y reduce la incertidumbre a un 3 por ciento, un salto enorme en precisión para las medidas cosmológicas. El valor recientemente refinado para la constante de Hubble es de 74,3 más o menos 2,1 kilómetros por segundo por megapársec. Un megapársec es aproximadamente 3 millones de años luz.

“Spitzer de nuevo está haciendo ciencia más allá de lo que estaba diseñado para hacer”, dice el científico del proyecto Michael Werner del Laboratorio de Propulsión a chorro de la NASA en Pasadena, California. Werner ha trabajado en la misión desde sus fases de concepto iniciales hace más de 30 años. “Primero, Spitzer nos sorprendió con su capacidad pionera para estudiar las atmósferas exoplanetarias”, dice Werner, “y ahora, en los últimos años de la misión, se ha convertido en una valiosa herramienta cosmológica”.

Además, los hallazgos se combinaron con datos publicados por WMAP para obtener una medida independiente de la energía oscura, uno de los mayores misterios del cosmos. Se cree que la energía oscura está ganando la batalla a la gravedad, estirando el tejido del universo. La investigación basada en esta aceleración otorgó en 2011 en premio Nobel de Física a los científicos implicados.

“Este es un enorme misterio”, dice la autora principal del nuevo estudio, Wendy Freedman de los Observatorios de la Institución Carnegie para la Ciencia en Pasadena. “Es apasionante que seamos capaces de usar a Spitzer para abordar estos problemas básicos de la cosmología: la tasa precisa a la que se expande el universo actualmente, así como la medida de la cantidad de energía oscura en el universo desde otro ángulo”. Freedman lideró el innovador estudio del telescopio espacial Hubble que antes había medido la constante de Hubble.

Glenn Wahlgren, científico del programa Spitzer en la sede de la NASA en Washington, dijo que la visión infrarroja, que ve a través del polvo para proporcionan una mejor observación de las estrellas variables llamadas cefeidas, permitió a Spitzer mejorar las anteriores medidas de la constante de Hubble.

“Estas estrellas pulsantes son  escalones vitales en lo que los astrónomos llaman la escalera de cósmica de distancia: un conjunto de objetos a distancias conocidas que, cuando se combinan con las velocidades a las que los objetos se alejan de nosotros, revelan la velocidad de expansión del universo”, dice Wahlgren.

Las cefeidas son cruciales para los cálculos debido a que su distancia a la Tierra puede medirse fácilmente. En 1908, Henrietta Leavitt descubrió que estas estrellas pulsan a una velocidad relacionada con su brillo intrínseco.

Para ver la importancia de esto, imagina a alguien alejándose de tu mientras lleva una vela. Cuanto más lejos esté la vela, más tenue parecerá. Su brillo aparente revelaría la distancia real. El mismo principio es el que se aplica a las cefeidas, candelas estándar de nuestro cosmos. Midiendo su brillo en el cielo, y comparándolo con su brillo conocido como si estuviesen en primer plano, los astrónomos pueden calcular su distancia a la Tierra.

Spitzer observó 10 cefeidas en nuestra galaxia de la Vía Láctea y 80 en una cercana galaxia vecina conocida como la Gran Nube de Magallanes. Sin el polvo cósmico bloqueando su visión, el equipo de investigación de Spitzer pudo obtener medidas más precisas del brillo aparente de la estrella, y de este modo, de sus distancias. Estos datos abrieron el camino para una nueva y mejor estimación de la tasa de expansión de nuestro universo.

“Hace apenas una década, usar las palabras ‘precisión’ y ‘cosmología’ en la misma frase era algo imposible, y el tamaño y edad del universo apenas se conocía en un factor de dos”, dice Freedman. “Ahora estamos hablando de precisiones de unos pocos puntos porcentuales. Es extraordinario”.


Fecha Original: 3 de octubre de 2012
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