Webb y Hubble confirman la tasa de expansión del universo

Observaciones recientes del telescopio James Webb han confirmado las mediciones del Hubble sobre la tasa de expansión del universo.

Cuando intentas resolver uno de los mayores misterios de la cosmología, tienes que comprobar constantemente tus cálculos. El problema, llamado Potencial de Hubble, es que la corriente La tasa de expansión del universo. Es más rápido de lo que esperan los astrónomos, según las condiciones iniciales y nuestra comprensión actual de su evolución. Los científicos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y muchos otros telescopios encuentran constantemente un número que no coincide con las expectativas basadas en las observaciones de la misión Planck de la Agencia Espacial Europea. ¿Resolver esta paradoja requiere nueva física? ¿O es el resultado de errores de medición entre los dos métodos diferentes utilizados para determinar la tasa de expansión del espacio? Mediciones en tiempo real Web y Hubble confirman Tasa de expansión observada.

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Medidas del telescopio

cefeidas
En el centro de estas imágenes, una al lado de la otra, hay una clase especial de estrella utilizada como indicador clave para medir la tasa de expansión del universo: una estrella variable Cefeida. Ambas imágenes están muy pixeladas porque son una vista muy ampliada de una galaxia distante. Cada píxel representa una o más estrellas. La imagen del Telescopio Espacial James Webb es notablemente más nítida en longitudes de onda del infrarrojo cercano que la imagen del Hubble (que es principalmente un telescopio óptico visible y ultravioleta). Al reducir el desorden gracias a la visión más clara de Webb, la estrella Cefeida se destaca con mayor claridad, eliminando cualquier posible confusión. Fuente de la imagen: NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)

Hubble ha estado midiendo la tasa de expansión actual del universo durante 30 años y los astrónomos quieren eliminar cualquier duda persistente sobre su precisión. Ahora, Hubble y el telescopio espacial James Webb de la NASA se han unido para producir mediciones específicas, fortaleciendo la hipótesis de que algo más, no errores de medición, está afectando la tasa de expansión.

Para verificar esto, la observación inicial de Webb en 2023 confirmó que las mediciones del Hubble del universo en expansión eran precisas. Sin embargo, con la esperanza de aliviar la presión del Hubble, algunos científicos han especulado que los errores invisibles en las mediciones pueden aumentar y volverse visibles a medida que miramos más profundamente en el universo. En particular, el apiñamiento estelar puede afectar sistemáticamente a las mediciones del brillo de estrellas distantes.

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Llamado SH0ES (Supernova H0 de la Ecuación de Estado de la Energía Oscura), el equipo obtuvo más observaciones utilizando Webb de objetos que son importantes indicadores cosmológicos, conocidos como estrellas variables Cefeidas, que ahora pueden vincularse a los datos del Hubble. Las primeras observaciones Webb del equipo en 2023 demostraron que el Hubble estaba en camino de demostrar la precisión de los primeros peldaños de la llamada escalera de distancias cósmicas.

Los astrónomos utilizan diferentes métodos para medir distancias relativas en el universo, según el objeto que se observa. Estas técnicas se conocen colectivamente como escalera de distancias cósmicas: cada rama o técnica de medición se basa en el paso anterior. calibración.

A su manera, Passione Astronomia le ayuda a comprender cómo funciona el universo. Y el universo funciona mejor si las personas que forman parte de él están bien informadas: si leen tonterías, mentiras y veneno, terminará como terminó. Las cosas no van bien ahora. Por eso es importante que alguien explique bien las cosas. La Astronomía apasionada está haciendo lo mejor que puede. Participar!

Cada vez más distante

NGC 5468
Esta imagen de la galaxia NGC 5468, situada a unos 130 millones de años luz de la Tierra, combina datos de los telescopios espaciales Hubble y James Webb. Esta es la galaxia más distante en la que Hubble ha identificado estrellas variables Cefeidas. Estos son indicadores básicos importantes para medir la tasa de expansión del universo. La distancia calculada desde las estrellas Cefeidas se correlacionó cruzadamente con una supernova de tipo Ia en la galaxia. Las supernovas de tipo Ia son tan brillantes que se utilizan para medir distancias cósmicas más allá del alcance de las estrellas cefeidas, extendiendo las mediciones de la tasa de expansión del universo a las profundidades del espacio. Créditos NASA, ESA, CSA, STScI, Adam G. Riess (JHU, STScI)

Pero algunos astrónomos han sugerido que a medida que avanzan a lo largo del «segundo orden», la escala de distancia cósmica podría fluctuar si las mediciones de las Cefeidas se vuelven menos precisas con la distancia. Estos errores pueden ocurrir porque la luz de una estrella cefeida puede fusionarse con la luz de una estrella vecina, un efecto que puede volverse más pronunciado con la distancia a medida que las estrellas se apiñan y se vuelven más difíciles de distinguir entre sí.

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El desafío observacional es que las imágenes anteriores del Hubble de estas variables Cefeidas más distantes parecen estar más agrupadas y superpuestas a estrellas cercanas a distancias cada vez mayores entre nosotros y sus galaxias anfitrionas, lo que requiere una consideración cuidadosa de este efecto. La interferencia del polvo complica aún más la precisión de las mediciones de luz visible. Webb penetra en el polvo y aísla naturalmente los elementos cefeidas de las estrellas cercanas porque su visión es más nítida que la del Hubble en longitudes de onda infrarrojas.

La combinación de Webb y Hubble nos brinda lo mejor de ambos mundos, y los científicos han descubierto que las mediciones del Hubble siguen siendo confiables a medida que avanzamos en la escala de distancias cósmicas. Las nuevas observaciones de Webb incluyeron cinco galaxias anfitrionas de ocho supernovas de Tipo Ia que contienen un total de 1.000 Cefeidas, alcanzando la galaxia más lejana donde las Cefeidas han sido bien medidas -NGC 5468- a una distancia de 130 millones de años luz.

Una mayor confirmación del linaje del Hubble por parte de Hubble y Webb llevó al establecimiento de otros observatorios para resolver el rompecabezas. El próximo telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA realizará estudios del cielo a gran escala para estudiar el impacto de la energía oscura, la misteriosa energía que causa la expansión acelerada del universo. El Observatorio Euclid de la Agencia Espacial Europea, con la contribución de la NASA, está llevando a cabo una misión similar.

En este momento, es como si la escala de distancias observada por Hubble y Webb estuviera firmemente fijada en la orilla de un río, y el resplandor del Big Bang observado por las mediciones de Planck desde el comienzo del universo estuviera firmemente fijado en el otro lado. . Aún no se ha observado directamente cómo cambió la expansión del universo a lo largo de miles de millones de años entre estos dos puntos. Necesitamos saber si nos falta algo sobre cómo se conecta el comienzo del universo con el presente.

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fuente: NASA, Cartas de revistas astrofísicas

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