Las galaxias dan nueva respuesta a la tasa de expansión del Universo

MADRID, 9 (EUROPA PRESS)

Una nueva estimación de la tasa de expansión local del Universo, la constante de Hubble (H0), ha venido a reforzar la discrepancia con las extrapolaciones tras el Big Bang, 13.800 millones de años atrás.

Determinar lo rápido que se está expandiendo el universo es clave para comprender nuestro destino cósmico. La constante de Hubble ha sido una manzana de la discordia durante décadas, desde que Edwin Hubble midió por primera vez la tasa de expansión local y encontró una respuesta siete veces más grande, lo que implica que el universo era en realidad más joven que sus estrellas más antiguas.

Usando una técnica relativamente nueva y potencialmente más precisa para medir distancias cósmicas, que emplea el brillo estelar promedio dentro de galaxias elípticas gigantes como un peldaño en la escala de distancias, los astrónomos calculan una velocidad: 73,3 kilómetros por segundo por megaparsec, +/- 2,5 km/sec/ Mpc, que se encuentra en el medio de otras tres buenas estimaciones, incluida la estimación estándar de las supernovas de Tipo Ia. Esto significa que por cada megaparsec (3,3 millones de años luz o 3 mil millones de billones de kilómetros) desde la Tierra, el universo se expande 73,3 * 2,5 kilómetros más por segundo. El promedio de las otras tres técnicas es de 73,5 +/-1,4 km/seg/Mpc.

Curiosamente, las estimaciones de la tasa de expansión local basadas en las fluctuaciones medidas en el fondo cósmico de microondas e, independientemente, las fluctuaciones en la densidad de la materia normal en el universo temprano (oscilaciones acústicas bariónicas), dan una respuesta muy diferente: 67,4 +/-0,5 km/seg./Mpc.

Es comprensible que los astrónomos estén preocupados por este desajuste, porque la tasa de expansión es un parámetro crítico para comprender la física y la evolución del universo y es clave para comprender la energía oscura, que acelera la tasa de expansión del universo y, por lo tanto, hace que cambie la constante de Hubble más rápidamente de lo esperado al aumentar la distancia de la Tierra. La energía oscura comprende aproximadamente dos tercios de la masa y la energía del universo, pero sigue siendo un misterio.

Para la nueva estimación, los astrónomos midieron las fluctuaciones en el brillo de la superficie de 63 galaxias elípticas gigantes para determinar la distancia y la distancia graficada contra la velocidad de cada una para obtener H0. La técnica de fluctuación de brillo superficial (SBF) es independiente de otras técnicas y tiene el potencial de proporcionar estimaciones de distancia más precisas que otros métodos dentro de unos 100 Mpc de la Tierra, o 330 millones de años luz. Las 63 galaxias de la muestra se encuentran a distancias que van de 15 a 99 Mpc, mirando hacia atrás en el tiempo, una mera fracción de la edad del universo.

“Para medir distancias a galaxias de hasta 100 megaparsecs, este es un método fantástico”, dijo en un comunicado el cosmólogo Chung-Pei Ma, profesora de Ciencias Físicas en la Universidad de California, Berkeley, y profesora de astronomía y física.

Ma lidera el estudio MASSIVE de las galaxias locales, que proporcionó datos para 43 de las galaxias, dos tercios de las empleadas en el nuevo análisis.

Los datos de estas 63 galaxias fueron recopilados y analizados por John Blakeslee, un astrónomo del NOIRLab de la National Science Foundation. Es el primer autor de un artículo que ahora se acepta para su publicación en The Astrophysical Journal.

“El método SBF es más ampliamente aplicable a la población general de galaxias evolucionadas en el universo local y, ciertamente, si obtenemos suficientes galaxias con el telescopio espacial James Webb, este método tiene el potencial de dar la mejor medición local de la constante de Hubble”, comenta Blakeslee.