NeoFronteras

Nuevo modo de medir la expansión

Área: Espacio — viernes, 29 de julio de 2011

Calculan la constante de Hubble con un método distinto a los usados anteriormente. El valor hallado es compatibles con los conocidos.

Foto
Datos de la campaña 6dF. Cada punto es una galaxia, la nuestra está en el centro. (Ampliar). Fuente: Chris Fluke, CASS, Swinburne University of Technology.

Un investigador del ICRAR ha conseguido calcular la constante de Hubble de una manera muy precisa con un nuevo método. La constante de Hubble nos da el ritmo de expansión del Universo en un momento dado.
Según Florian Beutler el valor de la constante de Hubble es un número clave en Astronomía porque se usa para calcular el tamaño y edad del Universo.
La velocidad de recesión de una galaxia es proporcional a la distancia a la que se encuentre la galaxia en cuestión, la constante de Hubble es precisamente la constante de proporcionalidad de esa ley (ley de Hubble). Hasta hace poco se conocía con demasiado error, algo que cambió gracias a los datos proporcionados por el WMAP.
Esta constante se medía tradicionalmente a través del corrimiento al rojo de las galaxias. A más corrimiento más velocidad de recesión. Esta velocidad nos dice cómo de rápido se expande el espacio que hay entre nuestra galaxia y la galaxia observada. El corrimiento al rojo observado es cosmológico y no Doppler. Es debido a que las longitudes de onda de la luz son alargadas por esa expansión del espacio.
Lo difícil era calcular la distancia a la que se encontraban (la otra parte necesaria para sacar la proporción buscada) la galaxia observada, algo que se hacía a partir de su brillo, a menor brillo más lejana. Pero el brillo intrínseco de cada galaxia es distinto para cada caso, lo que introducía mucho error en el cálculo.
Beutler y sus colaboradores han evitado este problema empleando un método distinto. El nuevo método se basa en la información obtenida por la campaña de observación 6dF realizada por el telescopio británico Schmidt en Australia y que contiene datos de 125.000 galaxias. Digamos que esto nos proporciona un mapa tridimensional del universo visible más cercano a nuestra galaxia, por eso la Vía Láctea aparece en su centro (ver imagen). Es el mayor mapa de su tipo hasta el momento y cubre casi la mitad del cielo.
Las galaxias no están distribuidas uniformenente en ee espacio, sino que se agrupan en estructuras denominadas cúmulos y supercúmulos. Éstos forman la estructura a gran escala del Universo. A groso modo, las galaxias se agrupan análogamente al agua jabonosa de la espuma, con grandes huecos en el interior.
Sobre un cúmulo actúa la gravedad, que tiende a comprimirlo, pero a ello se opone la expansión que tiende a disgregarlo. Como cuanto más lejos se encuentre un cúmulo más atrás en el tiempo lo observamos podemos inferir la expansión a través del estudio de los cúmulos.
Basándose en esta información y en otras, estos investigadores han conseguido medir la constante de Hubble con un error menor del 5%. El valor calculado es 67.0 ∓ 3,2 km/s por Megaparsec. Se espera que en el futuro pueda ser calculada incluso con mejor precisión usando el mismo método cuando se tengan más datos.
Esto supone una verificación independiente de lo obtenido por otros métodos, así que ya podemos estar seguros, más o menos, de cuánto vale, algo que hace 10 años era impensable.

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Fuentes y referencias:
Nota de prena.
Artículo original.

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4 Comentarios

  1. Miguel Angel:

    Creo que es para celebrarlo: todavía no podemos saber si existe la famosa “energía oscura”, pero por lo menos podemos medir la expansión con mayor precisión.

  2. tomás:

    La verdad es que me gustaría saber en qué consiste el 6dF.

    Es fácil calcular con los datos entregados que nos llegará luz para una distancia de entre 14.000 y 15.300 Mal -redondeando-. Más allá ni sabemos ni nunca sabremos si hay más Universo, porque aunque lo haya, la velocidad de alejamiento superará a la de la luz. Así que estamos condenados a la ignorancia en ese y supongo que en más temas. La naturaleza pone límites inviolables al conocimiento; más aún que los recortes presupuestarios de la NASA.

    Terco, vuelvo a insistir en que el Universo ha de parecerse más a una esponja donde los espacios vacíos están conectados que a la espuma de cerveza, donde las burbujas son estancas.

    Saludos.

  3. NeoFronteras:

    El 6df es un “mapa” del universo cercano (principalmente del hemisferio sur salvo la parte que no nos deja ver nuestra propia galaxia) en el que se tomaron más de 100.000 espectros de galaxias cercanas. Esto permite saber la estructura a gran escala del universo cercano (sea espumosa o esponjosa). Todavía no hay tecnología para ver galaxias más lejanas, sólo podemos ver los quasares, que son los centros activos (muy brillantes) de galaxias. Aunque las fotos deep del Hubble indican que hay galaxia más allá.
    No contamos, ni mucho menos con un mapa 3d de todo el universo visible. Tenemos su borde (el fondo cósmico de microondas), unos pocos quasares, un inmenso espacio ignoto y unos cientos de miles de galaxias cercanas. Nada mejor que este vídeo para verlo:

    http://www.youtube.com/watch?v=17jymDn0W6U&fmt=22

    Por cierto, aunque parezca que el borde de universo visible está a 14.000 millones de años luz, ya está mucho más lejos, pues durante todo este tiempo el Universo se ha expandido.

  4. tomás:

    Muy amable en tu respuesta, estimado Neo, y gracias por dirigirme a ese vídeo. Es impresionante y lo he visto varias veces.

    En efecto, el Universo se expande y mientras esto escribo su límite, si existe, ya está mucho más lejos, pero el observable no se ha movido un ápice y su distancia sólo depende del valor exacto de la constante que tratamos.

    A veces pienso si esa constante no variará cíclicamente, pero no para llegar a un Big Crunch, sino de forma pulsante, entre unos límites. Bueno, son preguntas que me hago, sin más trascendencia.

    Si el Universo es isótropo y finito, resulta que el hipotético ser que lo vea desde las proximidades de ese límite ha de observar lo mismo que nosotros y la única solución que le encuentro a esto es que su forma, a lo grande, sea la supercie de un descomunal globo, es decir con una curvatura positiva. En los otros casos ha de ser infinito para ser isótropo.

    Saludos muy cordiales.

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