Astrónomos de EE.UU. se acercan a los límites reales del Universo
Científicos del Instituto de Astronomía de la
Universidad de Hawái en Manoa, en Estados Unidos, han desarrollado un extenso
mapa del cosmos que incluye la distribución de 56.000 galaxias, las distancias
aproximadas que las separan y a cuántos años luz se encuentran de la Vía
Láctea. El estudio también muestra que la dinámica de cada galaxia puede estar
influenciada por la materia oscura y otras fuerzas de su entorno, explicando
por qué no siguen un patrón idéntico al de la expansión general del Universo.
La Vía Láctea y el resto de las galaxias son los
componentes principales del cosmos: cada una de ellas puede albergar varios
cientos de miles de millones de estrellas, que a su vez en muchos casos pueden
conformar sistemas planetarios a su alrededor, como sucede con el Sistema Solar
que incluye a la Tierra. Parece inabarcable, y realmente lo es. Pero los
científicos han logrado mapear y medir, por lo menos con los conocimientos de
los que disponemos actualmente, una parte importante de esa inmensidad.
Sabemos que las galaxias que se encuentran más allá
de la Vía Láctea se están alejando continuamente, más rápido si están más
distantes debido a la expansión del Universo, que se inició en el momento del
Big Bang. Al obtener medidas de las distancias que separan a las galaxias,
junto con los datos sobre la velocidad que muestran al alejarse de la Vía
Láctea, los astrónomos pueden determinan la escala del cosmos, sus límites y el
tiempo exacto transcurrido desde su nacimiento.
No es tan sencillo, ya que los distintos métodos
pueden arrojar errores y llevar a resultados inexactos. Frente a esto, los
investigadores a cargo del nuevo estudio decidieron combinar ocho métodos o
técnicas diferentes, reduciendo de esta forma los porcentajes de error al
mínimo posible. Las conclusiones fueron publicadas recientemente en la revista
Astrophysics Journal y pueden leerse en su totalidad en arXiv. Además, los
científicos habían publicado previamente un artículo en Monthly Notices of the
Royal Astronomical Society.
Según una nota de prensa, los astrónomos liderados
por Brent Tully y Ehsan Kourkchi indicaron que al combinar múltiples herramientas
más precisas fue posible medir las distancias de las galaxias, la tasa de
expansión del Universo y el tiempo transcurrido desde que surgió, con una
precisión sin precedentes hasta el momento.
A partir de estas medidas, los investigadores
derivaron la tasa de expansión del Universo, llamada Constante de Hubble (H0).
La Constante de Hubble es el valor que mide el ritmo con el que la velocidad de
expansión del Universo se modifica con la distancia. Se calcula dividiendo la
velocidad con la cual se aleja una galaxia en función de la expansión del
cosmos y su distancia con relación a un punto dado.
El nuevo estudio obtuvo un valor de 75 kilómetros
por segundo por megaparsec o Mpc para la Constante de Hubble. Vale recordar que
un megaparsec equivale a 3,26 millones de años luz. Las mediciones incluyen una
incertidumbre estadística muy pequeña, de alrededor del 1,5 %. Aunque la edad
del Universo se estima en un poco más de 13 mil millones de años, el problema
es que los valores obtenidos de la Constante de Hubble no parecen coincidir con
las estimaciones teóricas.
La física de la evolución del Universo basada en el
modelo estándar de la cosmología predice que la Constante de Hubble es de 67,5
kilómetros por segundo por megaparsec, con una incertidumbre de 1 kilómetro por
segundo por megaparsec. La diferencia entre los valores medidos en el nuevo
estudio y los teóricos es de de 7,5 kilómetros por segundo por megaparsec, muy
superior a lo que se puede esperar de acuerdo a las incertidumbres
estadísticas. ¿Por que se produce esa diferencia?
La realidad es que las galaxias se mueven
individualmente, además de fluir con la expansión general del Universo. Las
desviaciones con respecto a la expansión del cosmos surgen debido a las
influencias gravitatorias de los cúmulos de materia, en escalas que van desde
la Tierra y el Sol hasta congregaciones de galaxias con más de quinientos
millones de años luz. Al parecer, la misteriosa materia oscura es el componente
que domina estas escalas más grandes y que influye en las mediciones.
Al conocer con mayor precisión los movimientos de
las galaxias en respuesta a la masa que las rodea, los científicos pueden
recrear las órbitas que han seguido las galaxias desde que se formaron,
obteniendo una mejor comprensión de cómo se han desarrollado las vastas
estructuras dominadas por la materia oscura a lo largo de los eones. Esta
compleja dinámica es la que nos acerca a una mayor precisión sobre cómo se
expande el cosmos y cuánto se alejan al mismo tiempo cada una de las galaxias
en forma individual.
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