La medida más precisa del Universo

Artículo publicado el 6 de marzo de 2013 en ESO

Tras casi una década de meticulosas observaciones, un equipo internacional de astrónomos ha medido, con mayor precisión que nunca, la distancia a nuestra galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes. Estas nuevas medidas también amplían nuestro conocimiento sobre la tasa de expansión del Universo — la constante de Hubble — y es un paso adelante crucial para entender la naturaleza de la misteriosa energía oscura que hace que la expansión se esté acelerando. El equipo utiliza telescopios instalados en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile, además de otros telescopios alrededor del mundo. Estos resultados aparecen en el número del 7 de marzo de 2013 de la revista Nature.

Para conocer con exactitud distancias cada vez más alejadas en el cosmos, los astrónomos sondean la escala del universo midiendo primero la distancia a objetos cercanos, utilizándolos como puntos de referencia (candelas estándar). Pero esta cadena solo es tan precisa como lo es su eslabón más débil. Hasta el momento, encontrar una distancia precisa a la Gran Nube de Magallanes (Large Magellanic Cloud, LMC), una de las galaxias más cercanas a la Vía Láctea, ha resultado ser impreciso. Dado que las estrellas en esta galaxia se utilizan para fijar la escala de distancias para galaxias más remotas, las medidas son de crucial importancia.

Gran Nube de Magallanes

Gran Nube de Magallanes


La minuciosa observación de un extraño tipo de estrella doble ha permitido a un equipo de astrónomos deducir un valor mucho más preciso para la distancia a LMC: 163 000 años luz.

“Estoy muy emocionado porque los astrónomos han estado intentando durante cien años medir con precisión la distancia a la Gran Nube de Magallanes, y se ha comprobado que esto es extremadamente difícil”, afirma Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chile) uno de los investigadores que lidera el equipo. “Ahora hemos resuelto este problema con un resultado demostrable y con una precisión de un 2%”.

La mejora en la medida de la distancia a la Gran Nube de Magallanes también nos facilita conocer mejor distancias a muchas estrellas variables Cefeidas. Estas brillantes estrellas pulsantes se utilizan como estrellas de referencia para medir distancias a galaxias más remotas y para determinar la tasa de expansión del universo — la Constante de Hubble. A su vez, esta es la base para sondear el universo hasta las galaxias más distantes que pueden verse con los telescopios actuales. De manera que una distancia precisa a la Gran Nube de Magallanes reduce inmediatamente la inexactitud en las medidas actuales de distancias cosmológicas.

Los astrónomos obtuvieron la distancia a la Gran Nube de Magallanes observando una extraña pareja de estrellas cercanas, conocidas como binarias eclipsantes. Dado que estas estrellas orbitan una alrededor de la otra, pasan la una delante de la otra. Cuando esto ocurre, visto desde la Tierra, el brillo total desciende, tanto cuando una estrella pasa delante de la otra como cuando pasa por detrás (aunque la cantidad es diferente).

Haciendo un seguimiento muy preciso de estos cambios en el brillo, y midiendo las velocidades orbitales de las estrella, es posible saber el tamaño de las estrellas, sus masas y otras informaciones sobre sus órbitas. Cuando combinamos esto con medidas minuciosas del brillo total y del color de la estrella se obtienen distancias notablemente precisas.

Este método ha sido utilizado anteriormente, pero con estrellas calientes. Sin embargo, en este caso deben asumirse ciertas hipótesis y estas distancias no resultan tan precisas como se desearía. Ahora, por primera vez, se han identificado ocho binarias eclipsantes extremadamente raras, en las que ambas estrellas son gigantes rojas frías. Estas estrellas han sido cuidadosamente estudiadas y resultan en valores de distancias mucho más precisas — hasta alrededor de un 2%.

“ESO proporcionó el equipo perfecto de telescopios e instrumentos necesario para las observaciones de este proyecto: HARPS para obtener las velocidades radiales extremadamente precisas de estrella relativamente débiles, y SOFI para las medidas precisas de cuán brillantes son estas estrellas en el rango infrarrojo”, añade Grzegorz Pietrzyński (Universidad de Concepción, Chile, y Observatorio de la Universidad de Varsovia, Polonia), autor que lidera el nuevo artículo de Nature.

“Estamos trabajando para mejorar nuestro método aún más y esperamos tener una distancia a LMC de un 1% dentro de unos pocos años. Esto tiene consecuencias de amplio alcance no solo para la cosmología, sino para numerosos campos de la astrofísica”, concluye Dariusz Graczyk, el segundo autor del nuevo artículo de Nature.


Fecha Original: 6 de marzo de 2013
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Comments (14)

  1. reneco

    Este objeto estuvo ahí hace 163000 años y nosotros percibimos ese pasado en nuestro presente, hacer referencia a la posición y estado actual de esa galaxia es algo sin sentido porque esa referencia pertenece a un futuro que no está escrito. Estas son consecuencias de la relatividad que muchos no están dispuestos a aceptar

    • ¡Es todo tan complejo! Seguramente algunos, ni tu comentario podrán comprender. Y, siendo así (que lo es), como quieres que comprendas lo que dices.

      Las cosas, amigo mío, las tienes que explicar de manera más sencillita para que todos, las podamos entender.

      Las consecuencias de la Relatividad, aunque muchos no las quieran aceptar, están más que comprobadas una y mil veces por distitos experimentos y científicos en distintos lugares y en distintas formas y maneras.

      Saludos.

      • reneco

        Como se le puede explicar a una persona que mira una estrella y decirle que esa estrella no está ahí sino que estuvo ahí hace mucho tiempo, entonces salta la pregunta de perogrullo ¿donde está ahora? y la respuesta es en ninguna parte

        • Amigo me hace reir con ganas, al imaginar la escena que describe.

          Claro que, no todas las estrellas que podamos mirar ahora, han desaparecido, de hecho, casi todas están ahí donde las podemos contemplar, otra cosa es que, su condición física pueda ser la misma que miramos desde aquí.

          En fin, le comprendo perfectamente y, de todas las maneras, los que saben un poco más, deben esforzarce y tratar de no confundir a los que no sabemos.

          Un saludo cordial amigo.

  2. reneco

    Venimos de una cultura en que las cosas son, están y existen de manera objetiva y definida, pero la Relatividad y la MC dicen lo contrario, la manera de abordar estos hechos está en pensar de una manera sistémica (percibir el mundo en términos de totalidades y las relaciones que se dan en ellas).
    Cuando digo que una estrella que vemos no existe ahora hay que aclarar que la estrella no desapareció o destruyó sino que el “ahora” es un tiempo relativo a la Tierra y no aplicable a ese lejano objeto, por tanto en nuestro tiempo esa estrella no ocupa ningún lugar ubicable (no existe) pero si la podemos encontrar en el pasado de ella y eso es lo que observamos (en ese pasado tiene existencia para nosotros), todo lo que le pase a la estrella a partir de ese pasado necesariamente pasa por un cambio al futuro de nosotros, algo que no está para nada definido (sin existencia pero si en proceso de formación).
    Ese pensar sistémico es lo que hecho de menos en la ciencia actual, cuando hablan de expansión acelerada del universo o de encontrar una nueva partícula parecen andar en busca de algo concreto cuya existencia es independiente del método de observación que se utiliza y eso me parece un error en mi humilde opinión

    • Ciertamente, estimado contertulio Reneco, así son las cosas y así debemos afrontarlas, nunca pode¡remos tener, de nuestra propia Galaxia una imagen completa como las que el Gubble nos enseña de otras lejanas, la cercanía nos impide tomar la instantánea de todo su explendor, estámos dentro de ella.

      Así, las que están más alejadas, se dejan captar pero, como bien dices, sólo dejan ver lo que fueron y, tampoco nunca, podremos ver lo que son.

      ¡Es todo tan raro!

      SAludos.

    • Tom Wood

      “El que la gravedad sea innata, inherente y esencial a la materia, de forma que un cuerpo pueda actuar sobre otro a distancia a través del vacío, sin la mediación de ninguna otra cosa por y a través de la cual pueda transmitirse uno a otro la acción o fuerza de ellos, es para mí un absurdo tan grande que no creo que pueda caer nunca en él ninguna persona que tenga alguna competencia para pensar en materias filosóficas.”
      “La gravedad tiene que ser causada por un agente que actúe constantemente según ciertas leyes, pero si ese agente es material o inmaterial es una cuestión que he dejado a la consideración de mis lectores.”
      http://www.upcomillas.es/centros/ctr/Documentos/Dtch-02_.pdf
      Newton, el más sabio de todos los físicos que han existido:
      http://cuentos-cuanticos.com/2013/03/13/las-teorias-cientificas/#comment-7647
      Precisamente les dejo a la consideración de las futuras generaciones de físico ese dilema. Newton sabia que aunque increíblemente, como demostraba en su Principia; la mecánica de las interacciones instantáneas, de acción a distancia, funcionaba y funciona impecablemente mejor que lo que otros pudieron inventarse; las interacciones no podían ser atemporales. Lo demostraban muchos otros eventos mecánicos, como las odas acústicas, las ondas acuáticas;… y mejor aun, el sentido común físico. Pero mas inteligente; aun considero yo, el haberse dado cuenta que ese no era un problema de el como físico, un problema de su época (lo que no entienden los metafísicos-matemáticos actuales). Lo que después demostró la historia; cuando Einstein; logro resumir (legado de muchos otros) con gran esfuerzo, en su electrodinámica de los cuerpos, las formulas que consideran el tiempo para la interacción de los cuerpos (eso incluye la observación de cuerpos celestes); relativa a cada observador. Que querámoslo o no (yo me lo trago, pero no lo mastico), es un lenguaje físico universal, que funciona; porque esta formulado para que cada observador, independientemente del lugar o sistema de referencia en el que se encuentre, pueda comunicarse consistentemente (científicamente) mediante formulas con cualquier otro observador. Independientemente de todas las paradojas que eso genere, de otras que nos inventamos especulativamente, o al margen de fanatismos desmedidos; CONCEPTULMENTE esa es la importancia física del largo análisis, que después degeneró como relativista.
      Y Reneco desde tu primera intervención, que Emilio no entendió; porque no te explicasteis bien, sabía lo que querías decir, a que te referías. Pero como no tuve tiempo, después te explicasteis mejor y Emilio engancho.
      Lo que te iba ha decir en aquella primera era más o menos esto:
      La física actual esta echa en base a suponer que la velocidad de la interacción gravitatoria es al menos la de la Luz y que no hay nada que la supere. Pero eso es una suposición que funciona, como mismo funciona la acción a distancia de Newton. Eso no ha sido demostrado experimentalmente, sencillamente porque ningún físico hasta el momento tiene la imaginación suficiente para idear un experimento que lo corrobore; es mas, ni piensan en ello como debieran. Tampoco, a pesar de los fanatismos; existe la imaginación física para demostrarnos experimentalmente que es más rápido, un fotón o un neutrino. Aunque, este ultimo experimento, para mi es mas falta de voluntad científica de las corporaciones científicas, que imaginación o carencia tecnológica. Yo he ideado un experimento concluyente como carrera de caballo, entre la luz y los neutrinos y veo que existe todo lo necesario para hacerlo. Además de nos ser mucho mas costoso, que otros que están funcionado. La única forma actual de dilucidar, sin dudas remanentes, que es mas velos un neutrino o un fotón; es ponerlos a correr como caballos y eso es posible actualmente. De realizarse ese experimento, ya solo quedaría la carrera de caballo entre un fotón y un “graviton” o una “onda gravitacional”; pero ahí si no llega mi imaginación. Supongo que habría que pasar un cuerpo masivo (energiamasa), casi instantaneamete a luz (energiazas); para que se generara la sonada onda gravitacional o de “gravitones” y eso no veo claro que sea posible ahora mismo. Incluso, según yo lo interpreto, la relatividad lo prohíbe; aunque paradójicamente según Einstein lo predice.
      Bueno, a raíz de lo que hay, la luz (otra que no conocemos bien) es lo mas rápido y efectivamente las cosas que vemos no conviven en tiempo real, y este error se agiganta a medida que el cuerpo esta mas alejado de nosotros. El rayo de Sol que te quema (fotón electromagnético), es del Sol que vez en ese momento y no del Sol que existe en ese momento. Que podría haber explotado unos 8 minutos después de emitido ese foton. Pero yo creo que plantearlo así tiene sentido común. Aunque si después se descubren cosas mas rápidas, podrás tener mas inmediatez informativa; creo que nunca la tendrás del todo, si no existe la interacción instantánea Newtoniana.
      Aun verlo así, sigue siendo complicado pensar que lo que vez y te rodea pudiera no existir ya y de paso, muchas de esas cosas ya no existe. Pero al final de todo, así es la conclusión científica y eso no tiene nada que ver con un problema cultural; mas bien con nuestra real existencia.
      Y por ultimo; aunque muchos físicos actuales sin cultura no logren verlo, los problemas esenciales, conceptuales de la física (de los científicos en general) actual; son los mismos de hace siglos.

      • Amigo Tom:

        Como buen físico que eres, lo tienes bastante claro y das en la diana de los problemas. Es cierto que tenemos que saber, un poco mejor, qué es la luz y como funciona la Gravedad que, por mucho que nos queramos esforzar… presenta sus rincones oscuros si hablamos de su velocidad supuestamente igual a la de la luz.

        Por otra parte, pocas dudas nos pueden caber con respecto a la velocidad de la luz y de los neutrinos, si el primero no tiene masa en reposo y el segundo si… Ahí está la respuesta.

        Por otra parte, hablar de la velocidad de la gravedad, sin más, al menor de momento, no parece que tenga mucha base, ya sabees, muchos son los programas en marcha pero…ninguno ha dado una respuesta consisitente.

        Lo dicho, parece que estamos estancados en las viejas ideas, no se facilita a los físicos los elementos necesarios, tanto humanos como de insfraestructuras para poder realizar experimentos nuevos, y, sobre todo, estamos muy anclados al pasado.

        Un saludo.

        • Fandila

          La gravedad queda establecida desde “siempre”. Cada nueva masa, o más bien la modificación de otra masa o masas peexistentes queda inserta automáticamente en el campo gravitatorio universal.
          Por ahora no nos es posible detener el efecto gravitorio de o sobre una masa aislandola del resto para en un momento determinado desapantallarla y medir la velocidad gravitoria entre dos de ellas.
          La gravedad, (Su campo, nos aparece” como omnipresente y sin velocidad como no sea la de sus posibles cuantos mínimos.
          Si los hay, a ver que dimensión tengan y a como se muevan. Y lo que es peor como detectar algo tan sumamente sutil.

      • reneco

        La cultura son los conjuntos de saberes, creencias y pautas de conducta de un grupo, luego no existen personas sin cultura sino con culturas distintas, por ejemplo el creer que las cosas tienen que ser objetivamente y pasar al creer que las cosas se relacionan en un sistema sin siquiera pensar que existen de manera aislada es ya un cambio cultural.
        Lo de la Relatividad basta con descubrir un método en que se pueda transmitir información con una velocidad superior a “c” y sin discutir invalida las ideas que tengo actualmente, la física se basa en lo empírico en las observaciones y si estas cambian por supuesto que cambia la física, no hay verdades absolutas no hay un conocimiento ultimo, la física esta supeditada a los sentidos humanos y los instrumentos tecnológicos que creamos lo que hacen es expandir las potencialidades de nuestros sentidos

  3. Tiene razòn a media Reneco y lo acabas de explicar en forma muy clara, lo que creo que sucede es que vivimos el aquì y ahora que cosmològicamente hablando es nada, es imperceptible, nunca ha existido.

  4. Dr.Fulanito

    XD No se por que se cuestionan tanto por la relatividad temporal si ya a quedado mas que demostrado por la ciencia que la naturaleza no se adapta a la comprension humana, es todo lo contrario la mente es la que se tiene que adapta al comportamiento de la naturaleza para asi llegar a una mejor comprension de ella, ya que si nos guiaramos solo por el conocimiento empirico de las cosas seguro aun estariamos pensando que la tierra es plana y que somos el unico sistema solar en el universo XD ya que esto es lo que nos dicen a primera vista nuestros sentidos y que es totalmente opuesto a la realidad. PD:Buen aporte la noticia como siempre. :)

  5. paco

    Obviamente, la médida más precisa del universo son los CdF (campos de fútbol) para longitud, superficie, volumen o población, y el NdPA (número de páginas del auto) para magnitud o importancia.

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