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    Resuelto:El misterio de la expansión del universo

    M106. Crédito:NASA

    La tierra, sistema solar, toda la Vía Láctea y los pocos miles de galaxias más cercanas a nosotros se mueven en una vasta "burbuja" de 250 millones de años luz de diámetro, donde la densidad media de la materia es la mitad de la del resto del universo. Esta es la hipótesis planteada por un físico teórico de la Universidad de Ginebra (UNIGE) para resolver un enigma que ha dividido a la comunidad científica durante una década:¿A qué velocidad se expande el universo? Hasta ahora, al menos dos métodos de cálculo independientes han llegado a dos valores que son diferentes en aproximadamente un 10% con una desviación que es estadísticamente irreconciliable. Este nuevo enfoque, que se expone en el diario Letras de física B , borra esta divergencia sin hacer uso de ninguna "nueva física".

    El universo se ha estado expandiendo desde que ocurrió el Big Bang hace 13.800 millones de años, una propuesta hecha por primera vez por el canon y físico belga Georges Lemaître (1894-1966), y demostrado por primera vez por Edwin Hubble (1889-1953). El astrónomo estadounidense descubrió en 1929 que todas las galaxias se están alejando de nosotros, y que las galaxias más distantes se mueven con mayor rapidez. Esto sugiere que hubo un tiempo en el pasado cuando todas las galaxias estaban ubicadas en el mismo lugar, una época que solo puede corresponder al Big Bang. Esta investigación dio lugar a la ley de Hubble-Lemaître, incluyendo la constante de Hubble (H0), que denota la tasa de expansión del universo. Las mejores estimaciones de H0 se encuentran actualmente en alrededor de 70 (km / s) / Mpc (lo que significa que el universo se expande 70 kilómetros por segundo más rápidamente cada 3,26 millones de años luz). El problema es que hay dos métodos de cálculo en conflicto.

    Supernovas esporádicas

    El primero se basa en el fondo cósmico de microondas:esta es la radiación de microondas que nos llega de todas partes, emitida en el momento en que el universo se enfrió lo suficiente como para que la luz pudiera circular libremente (alrededor de 370, 000 años después del Big Bang). Utilizando los datos precisos proporcionados por la misión espacial Planck, y dado que el universo es homogéneo e isotrópico, Se obtiene un valor de 67,4 para H0 utilizando la teoría de la relatividad general de Einstein para recorrer el escenario. El segundo método de cálculo se basa en las supernovas que aparecen esporádicamente en galaxias distantes. Estos eventos muy brillantes proporcionan al observador distancias muy precisas, enfoque que ha permitido determinar un valor de H0 de 74.

    Lucas Lombriser, profesor del Departamento de Física Teórica de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, explica:"Estos dos valores continuaron haciéndose más precisos durante muchos años sin dejar de ser diferentes entre sí. No se necesitó mucho para provocar una controversia científica e incluso despertar la emocionante esperanza de que quizás estábamos tratando con una 'nueva física'. '"Para reducir la brecha, El profesor Lombriser consideró la idea de que el universo no es tan homogéneo como se afirma, una hipótesis que puede parecer obvia en escalas relativamente modestas. No hay duda de que la materia se distribuye de manera diferente dentro de una galaxia que fuera de ella. Es mas dificil sin embargo, imaginar fluctuaciones en la densidad media de materia calculada en volúmenes miles de veces más grandes que una galaxia.

    La "burbuja del Hubble"

    "Si estuviéramos en una especie de 'burbuja gigantesca, '"continúa el profesor Lombriser, "donde la densidad de la materia era significativamente menor que la densidad conocida para todo el universo, tendría consecuencias en las distancias de las supernovas y, por último, al determinar H0 ".

    Todo lo que se necesitaría sería que esta "burbuja de Hubble" fuera lo suficientemente grande como para incluir la galaxia que sirve como referencia para medir distancias. Al establecer un diámetro de 250 millones de años luz para esta burbuja, el físico calculó que si la densidad de la materia en el interior era un 50% menor que en el resto del universo, se obtendría un nuevo valor para la constante de Hubble, que luego estaría de acuerdo con el obtenido usando el fondo cósmico de microondas. "La probabilidad de que haya tal fluctuación en esta escala es de una en 20 a una en 5, lo que significa que no es la fantasía de un teórico. Hay muchas regiones como la nuestra en el vasto universo, "dice el profesor Lombriser


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