El observatorio Spitzer mide la expansión del Universo

El observatorio Spitzer mide la expansión del Universo


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Posted: 19 Oct 2012 08:00 AM PDT

Ilustración simbólica de la escala cósmica que es una serie de objetos con distencias conocidas. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Los astrónomos que usan el Telescopio
Espacial Spitzer de la NASA, han anunciado una de las medidas más
precisas hasta el momento de la constante de Hubble, o la velocidad con
la que se expande el Universo.

La constante de Hubble fue nombrada así en honor al astrónomo Edwin P. Hubble,
quien asombró al mundo en la década de 1920 confirmando que nuestro
universo ha estado expandiéndose desde que comenzó su existencia hace
13.700 millones de años. A finales de la década de 1990, los astrónomos
descubrieron que la expansión se aceleraba, o que iba más rápida con el
paso del tiempo. Determinar la velocidad de expansión es clave para
comprender la edad y tamaño del Universo.

A diferencia del Telescopio Espacial
Hubble de la NASA, que ve el cosmos en luz visible e infrarroja de
longitud de onda corta, Spitzer aprovechó la luz infrarroja de longitud
de onda larga para realizar su nueva medida de la constante de Hubble
que arrojó un resultado de 74,3 kilómetros por segundo por megapársec.
Un megapársec es aproximadamente 3 millones de años-luz. Este resultado
concuerda con un estudio independiente de supernovas llevado a cabo el
año pasado por investigadores pertenecientes, en su mayoría, al
Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, y
mejora en un factor de 3 un estudio similar del telescopio Hubble
realizado en 2001 y que usó una técnica similar a la del estudio actual.

“Spitzer de nuevo está haciendo ciencia
más allá de lo que estaba diseñado para hacer”, dijo el científico del
proyecto Michael Werner del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la
NASA en Pasadena, California. Werner ha trabajado en la misión desde su
fase de concepto inicial hace más de 30 años. “Primero, Spitzer nos
sorprendió con su capacidad pionera para estudiar las atmósferas de los
exoplanetas, y ahora, en los últimos años de la misión, se ha convertido
en una valiosa herramienta cosmológica”, dijo Werner.

Además, los resultados fueron combinados
con datos publicados por la sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy
Probe) de la NASA para obtener una medida independiente de la energía
oscura, uno de los mayores misterios del cosmos. Se cree que la energía
oscura está ganando la batalla a la gravedad, estirando el tejido del
Universo. La investigación basada en esta aceleración otorgó a los
investigadores el Premio Nobel de Física 2011.

“Este es un gran misterio”, dijo la autora
principal del nuevo estudio, Wendy Freedman de los Observatorios de la
Institución Carnegie de Ciencia en Pasadena. “Es emocionante que seamos
capaces de usar a Spitzer para abordar estos problemas fundamentales de
la cosmología: la tasa precisa a la que se está expandiendo el Universo
actualmente, así como la medida de la cantidad de energía oscura en el
Universo desde otro ángulo”. Freedman dirigió el innovador estudio del
telescopio Hubble que había medido la constante de Hubble anteriormente.

Glenn Wahlgren, científico del programa
Spitzer en las oficinas centrales de la NASA en Washington, dijo que la
visión infrarroja, que ve a través del polvo para proporcionan una mejor
observación de las estrellas variables llamadas cefeidas, permitió a
Spitzer mejorar las anteriores medidas de la constante de Hubble usando
dichas estrellas.

“Estas estrellas pulsantes son escalones
vitales en lo que los astrónomos llaman la escala de distancia cósmica:
un conjunto de objetos a distancias conocidas que, cuando se combinan
con las velocidades a las que los objetos se alejan de nosotros, revelan
la velocidad de expansión del Universo”, dice Wahlgren.

Las cefeidas son decisivas para los
cálculos debido a que sus distancias a la Tierra puede medirse
fácilmente. En 1908, Henrietta Leavitt descubrió que estas estrellas
pulsan a una velocidad directamente relacionada con su brillo
intrínseco.

Para visualizar por qué esto es
importante, imagina a alguien alejándose de ti mientras lleva una vela.
Cuanto más haya viajado la vela, más tenue parecerá. Su brillo aparente
revelaría la distancia real. El mismo principio es el que se aplica a
las cefeidas, candelas estándar del cosmos. Midiendo cuán brillantes se
ven en el cielo, y comparándolo con su brillo conocido como si
estuviesen en primer plano, los astrónomos pueden calcular su distancia a
la Tierra.

Spitzer observó 10 cefeidas en nuestra
galaxia, la Vía Láctea, y 80 en una cercana galaxia vecina conocida como
la Gran Nube de Magallanes. Sin el polvo cósmico bloqueando su visión,
el equipo de investigación de Spitzer fue capaz de obtener medidas más
precisas del brillo aparente de las estrellas, y, de este modo, sus
distancias. Estos datos abrieron el camino para una nueva y mejor
estimación del ritmo de expansión de nuestro universo.

“Hace apenas una década, usar las palabras
‘precisión’ y ‘cosmología’ en la misma frase era imposible, y el tamaño
y edad del Universo apenas se conocía en un factor de dos”, dijo
Freedman. “Ahora estamos hablando de precisiones de poco porcentaje. Es
extraordinario”.

Fuente: JPL
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