miércoles, septiembre 30, 2020
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Una nueva forma de medir la expansión del universo apunta a la posibilidad de una «nueva física».

Esta nueva manera de medir la distancia cósmica, basada en las lentes gravitacionales, podría ayudar a resolver una frustrante inconsistencia sobre la expansión del universo.

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Una de las medidas más fundamentales y controvertidas en cosmología, la constante de Hubble, muestra la rapidez con la que el universo se está expandiendo. Pero el valor de la propia constante siempre ha sido objeto de debates, ya que diferentes mediciones resultan en diferentes resultados.

«Esta discrepancia significa que las mediciones de la constante de Hubble tienen errores sistemáticos más grandes de lo que los astrofísicos pueden explicar, o revela algo profundo sobre la física subyacente a nuestro universo», indican los científicos.

Ahora, un nuevo estudio publicado en la revista Science propone una nueva forma de medir la distancia cósmica que podría ayudar a resolver esta inconsistencia.

Actualmente hay dos estrategias principales para medir la constante de Hubble. Una de ellas implica el monitoreo de objetos cercanos cuyas propiedades los científicos entienden bien, como las supernovas y estrellas pulsantes conocidas como cefeidas, para estimar sus distancias. La otra se centra en el fondo cósmico de microondas, la radiación sobrante del Big Bang, examinando cómo ha cambiado con el tiempo. Sin embargo, estas dos técnicas dieron resultados diferentes del valor de la constante de Hubble: 74 y 67,5 kilómetros por segundo y megapársec (km/s/Mpc), respectivamente.

En julio, científicos de la Universidad de Chicago midieron de nuevo la constante de Hubble y la situaron ligeramente por debajo de los 70 kilómetros por segundo y megapársec (km/s/Mpc) en lugar de las cifras arrojadas por los estudios previos. Los investigadores estadounidenses obtuvieron la cifra a partir de observaciones sobre las gigantes rojas, un tipo de estrella parecida a nuestro Sol durante la fase final de su existencia, ya que la pérdida de luminosidad de estas gigantes es visible y puede ser utilizada para medir la distancia.

Estas discrepancias sugieren que el modelo cosmológico estándar, así como la comprensión actual de los científicos de la estructura y la evolución del universo, podría estar equivocado.

¿»Signo de nueva física»?

Según el equipo internacional de científicos, estas diferencias «podrían ser un signo de una nueva física o de errores sistemáticos en los métodos». Los investigadores analizaron dos sistemas de lentes gravitacionales para determinar sus distancias. Los usaron como puntos de referencia para una medición de la constante.

La nueva estrategia se basa en la definición de la gravedad, de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, como resultado de la distorsión masiva del espacio-tiempo. Cuanto mayor es la masa de un objeto, más curvas de espacio-tiempo hay alrededor del objeto, y por lo tanto más fuerte es la atracción gravitacional del objeto.

Eso significa que la gravedad también puede doblar la luz como lo haría una lente, por lo que los objetos vistos a través de potentes campos gravitacionales, como los producidos por galaxias masivas, se magnifican. La lente gravitacional se descubrió hace un siglo, y hoy en día los astrónomos a menudo usan estas lentes para ver características que de otro modo serían demasiado distantes y débiles para detectar incluso con los telescopios más grandes.

En sus resultados, los científicos alcanzaron una constante de Hubble con un valor de aproximadamente 82,4 kilómetros por segundo y megapársec. La autora principal del estudio, Inh Jee, del Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching (Alemania), señaló al portal Space.com que este método todavía presenta altos niveles de incertidumbre, pero «tiene un gran potencial para proporcionar una perspectiva única en la medición de la constante de Hubble».

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Fuente: RT

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