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Insólito

La Óptica Adaptativa aviva el debate sobre la expansión del Universo


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Un grupo de astrónomos dirigido por la Universidad de California Davis ha obtenido nuevos datos que sugieren que el universo se está expandiendo más rápidamente de lo que se pensaba.

El estudio se produce inmediatamente después de un acalorado debate sobre la velocidad de exopansión del universo; las medidas hasta ahora están en desacuerdo.

La nueva medición del equipo de la constante de Hubble, o la tasa de expansión del universo, implicó un método diferente. Utilizaron el Telescopio Espacial Hubble (HST) de la NASA en combinación con el sistema de Óptica Adaptativa (AO) del Observatorio W. M. Keck para observar tres sistemas con lentes gravitacionales. Esta es la primera vez que se utiliza la tecnología AO en tierra para obtener la constante de Hubble.

“Cuando comencé a trabajar en este problema hace más de 20 años, la instrumentación disponible limitaba la cantidad de datos útiles que se podían obtener de las observaciones”, dice el coautor Chris Fassnacht, profesor de física en UC Davis. “En este proyecto, estamos utilizando el AO del Observatorio Keck por primera vez en el análisis completo. Durante muchos años he sentido que las observaciones de AO podrían contribuir mucho a este esfuerzo “.

Los resultados del equipo se publican en el último número en línea de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Para descartar cualquier sesgo, el equipo realizó un análisis ciego; durante el procesamiento, mantuvieron la respuesta final oculta incluso para ellos mismos hasta que se convencieron de que habían abordado la mayor cantidad posible de fuentes de error. Esto les impidió hacer ajustes para llegar al valor “correcto”, evitando sesgos de confirmación.

“Cuando pensamos que nos habíamos ocupado de todos los posibles problemas con el análisis, desenmascaramos la respuesta con la regla de que tenemos que publicar cualquier valor que encontremos, incluso si es una locura. Siempre es un momento tenso y emocionante “, dice el autor principal Geoff Chen, un estudiante graduado en el Departamento de Física de UC Davis.

El deslumbramiento reveló un valor que es consistente con las mediciones de la Constante de Hubble tomadas de observaciones de objetos “locales” cercanos a la Tierra, como las supernovas Tipo Ia cercanas o los sistemas con lentes gravitacionales. El equipo de Chen utilizó los últimos objetos en su análisis ciego.

Los resultados del equipo se suman a la creciente evidencia de que hay un problema con el modelo estándar de cosmología, que muestra que el universo se estaba expandiendo muy rápido al principio de su historia, luego la expansión se desaceleró debido a la atracción gravitacional de la materia oscura, y ahora la expansión se está acelerando nuevamente debido a la energía oscura, una fuerza misteriosa.

Este modelo de la historia de expansión del universo se ensambla utilizando mediciones tradicionales de la Constante de Hubble, que se toman de observaciones “distantes” del fondo cósmico de microondas (CMB): radiación sobrante del Big Bang cuando el universo comenzó hace 13.800 millones de años.

Recientemente, muchos grupos comenzaron a utilizar diversas técnicas y a estudiar diferentes partes del universo para obtener la constante de Hubble y descubrieron que el valor obtenido de las observaciones “locales” versus “distantes” no está de acuerdo.

“Ahí está la crisis de la cosmología”, dice Fassnacht. “Si bien la constante de Hubble es constante en todas partes del espacio en un momento dado, no es constante en el tiempo. Entonces, cuando estamos comparando las Constantes de Hubble que surgen de varias técnicas, estamos comparando el universo temprano (usando observaciones distantes) versus la parte más moderna y tardía del universo (usando observaciones locales cercanas) “.

Esto sugiere que hay un problema con las mediciones de CMB, que el equipo dice que es poco probable, o que el modelo estándar de cosmología debe cambiarse de alguna manera usando una nueva física para corregir la discrepancia.

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