Un nuevo estudio sugiere explotar múltiples lentes gravitacionales para calcular la expansión del universo con mayor precisión.
En 1929, Edwin Hubble publicó la primera evidencia concreta de que el universo se está expandiendo. Basándose en datos de Festo Slipher y Henrietta Levitt, Hubble ha demostrado una relación entre la distancia de las galaxias y el corrimiento al rojo: cuanto más lejos está una galaxia, más parece desplazarse su luz hacia el extremo rojo del espectro. Ahora sabemos que esto se debe a la expansión cósmica, y el propio espacio se está expandiendo y haciendo que las galaxias distantes parezcan alejarse de nosotros. El ritmo de esta expansión se conoce como coeficiente de Hubble, y si bien tenemos una idea bastante clara de su valor, todavía existe cierta incertidumbre entre los diferentes resultados, por lo que un grupo de científicos piensa que Existe una nueva forma de medir la expansión del universo Lo que puede hacer que todos estén de acuerdo.
expansión cósmica
Una de las incertidumbres que enfrentamos es que sólo podemos medir la expansión cósmica tal como aparece ahora. Esto significa que no podemos determinar si la expansión cósmica se debe a la relatividad general o a una extensión más sutil del modelo de Einstein. Pero a medida que se construyan nuevos y potentes telescopios, podremos observar la evolución de la expansión cósmica gracias a lo que se conoce como efecto de corrimiento al rojo.
El valor del parámetro de Hubble es de unos 70 km/s por megaparsec. Esto significa que si la galaxia está a aproximadamente 1 megaparsec (unos 3 millones de años luz) de distancia, parece alejarse de nosotros a unos 70 km/s. Si la galaxia estuviera a 2 megaparsecs de distancia, parecería estar retrocediendo a unos 140 km/s. Cuanto mayor sea la distancia galaxiaCuanto mayor sea su velocidad aparente.
Dado que el universo todavía se está expandiendo, cada año una galaxia se aleja un poco más de nosotros, lo que significa que su corrimiento al rojo debería aumentar un poco más. En otras palabras, debido a la expansión cósmica, los corrimientos al rojo de las galaxias deberían desplazarse cada vez más al rojo a medida que pasa el tiempo.
Pero esta deriva es muy pequeña. Para una galaxia situada a 12 mil millones de años luz de nosotros, su velocidad aparente será aproximadamente el 95% de la velocidad de la luz, mientras que retrocede sólo 15 cm/s cada año. Es demasiado pequeño para verlo con los telescopios actuales. Cuando el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) comience a recopilar datos en 2027, debería poder observar esta deriva a lo largo del tiempo. Se estima que después de 5 a 10 años de cuidadosas observaciones, el ELT debería ser capaz de detectar corrimientos al rojo de 5 cm/s. Si bien esto se convertirá en una herramienta poderosa para nuestra comprensión del universo, requerirá muchos datos y mucho tiempo.
Vista de control múltiple
Un nuevo artículo científico publicado en Notices of the Royal Astronomical Society propone un método diferente que utiliza lentes gravitacionales. Los investigadores llaman a este efecto deriva del corrimiento al rojo.
En lugar de observar el corrimiento al rojo de una galaxia durante décadas, el equipo sugiere buscar galaxias distantes observables a través de lentes gravitacionales de una galaxia aún más cercana. Se observa que muchas galaxias distantes se fusionan a partir de una galaxia más cercana entre nosotros y la galaxia distante, pero la mayoría aparece como un único arco distorsionado al lado de la galaxia en primer plano.
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Pero a veces las lentes gravitacionales pueden crear múltiples imágenes de una galaxia distante, como en el caso de la supernova de Rifsdal. Dado que la luz de cada imagen de la galaxia distante toma un camino ligeramente diferente para llegar a nosotros, la distancia también es diferente. Entonces, en lugar de esperar décadas a que la galaxia se aleje de nosotros, en realidad es posible obtener instantáneas de la galaxia en diferentes años o décadas. Cada imagen tiene un corrimiento al rojo ligeramente diferente y al comparar estos valores podemos medir la desviación del corrimiento al rojo.
Actualmente, esta capacidad de monitoreo está más allá de nuestras capacidades de detección actuales. Mientras esperamos que se completen telescopios como el ELT que nos permitan obtener esta información, podemos buscar simultáneamente galaxias distantes con lentes con múltiples imágenes adecuadas para este propósito. De esa manera, cuando podamos detectar la deriva del corrimiento al rojo, no tendremos que esperar décadas para confirmar el resultado.
fuente: el universo hoyY Real Sociedad Astronómica
