Astrónomos mapean distancias a 56.000 galaxias
Astrónomos de la Universidad de Hawai en Manoa han reunido la compilación más grande jamás realizada de distancias de galaxias de alta precisión, llamada Cosmicflows-4.
Utilizando ocho métodos diferentes, midieron las distancias a la friolera de 56.000 galaxias. El estudio ha sido publicado en The Astrophysical Journal.
Las galaxias, como la Vía Láctea, son los componentes básicos del universo, cada una compuesta por varios cientos de miles de millones de estrellas. Las galaxias más allá de nuestro vecindario inmediato se están alejando, más rápido si están más distantes, lo que es consecuencia de la expansión del universo que comenzó en el momento del Big Bang. Las medidas de las distancias de las galaxias, junto con la información sobre sus velocidades alejándose de nosotros, determinan la escala del universo y el tiempo transcurrido desde su nacimiento.
"Desde que las galaxias fueron identificadas como separadas de la Vía Láctea hace cien años, los astrónomos han estado tratando de medir sus distancias", dijo en un comunicado el autor principal del estudio Brent Tully. "Ahora, al combinar nuestras herramientas más precisas y abundantes, podemos medir las distancias de las galaxias y la tasa de expansión relacionada del universo y el tiempo transcurrido desde que nació el universo con una precisión de un pequeño porcentaje".
A partir de las medidas recién publicadas, los investigadores derivaron la tasa de expansión del universo, llamada Constante de Hubble, o H0. El estudio del equipo da un valor de H0 = 75 kilómetros por segundo por megaparsec o Mpc (1 megaparsec = 3,26 millones de años luz), con una incertidumbre estadística muy pequeña de alrededor del 1,5%.
Hay varias formas de medir las distancias de las galaxias. Generalmente, los investigadores individuales se enfocan en un método individual. El programa Cosmicflows encabezado por Tully y Ehsan Kourkchi incluye su propio material original de dos métodos y, además, incorpora información de muchos estudios anteriores. Debido a que Cosmicflows-4 incluye distancias derivadas de una variedad de estimadores de distancia distintos e independientes, las intercomparaciones deberían mitigar un gran error sistemático.
Los astrónomos han ensamblado un marco que muestra que la edad del universo tiene un poco más de 13.000 millones de años, sin embargo, ha surgido un dilema de gran importancia en los detalles.
La física de la evolución del universo basada en el modelo estándar de la cosmología predice H0 = 67,5 km/s/Mpc, con una incertidumbre de 1 km/s/Mpc. La diferencia entre los valores medidos y predichos para la constante de Hubble es de 7,5 km/s/Mpc, mucho más de lo que se puede esperar dadas las incertidumbres estadísticas. O hay un problema fundamental con nuestra comprensión de la física del cosmos, o hay un error sistemático oculto en las medidas de las distancias de las galaxias, según el nuevo estudio.
Cosmicflows-4 también se está utilizando para estudiar cómo las galaxias se mueven individualmente, además de fluir con la expansión general del universo. Las desviaciones de esta suave expansión surgen debido a las influencias gravitatorias de los cúmulos de materia, en escalas que van desde la Tierra y el sol hasta congregaciones de galaxias en escalas de quinientos millones de años luz. La misteriosa materia oscura es el componente dominante en escalas más grandes.
Con el conocimiento de los movimientos de las galaxias en respuesta a la masa que las rodea, podemos recrear las órbitas que han seguido las galaxias desde que se formaron, lo que nos brinda una mejor comprensión de cómo se han formado las vastas estructuras dominadas por la materia oscura del universo a lo largo de los eones de tiempo.
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