Miden por primera vez grandes distancias en el Universo con datos

Por primera vez, investigadores han medido grandes distancias en el Universo a partir de datos, en lugar de con cálculos relacionados con la relatividad general.
Un equipo de investigadores del Imperial College de Londres y la Universidad de Barcelona ha utilizado los datos de las encuestas astronómicas para medir una distancia estándar, que es fundamental para nuestra comprensión de la expansión del universo.

Anteriormente, la longitud de esta 'regla estándar' sólo se había predicho a partir de modelos teóricos que se basan en la relatividad general para explicar la gravedad a grandes escalas. El nuevo estudio es el primero en medir el uso de los datos observados. Una regla estándar es un objeto que tiene siempre el mismo tamaño físico, de modo que una comparación de su tamaño real a su tamaño en el cielo proporcionará una medición de su distancia a la tierra.

"Nuestra investigación sugiere que los métodos actuales para medir distancias en el Universo son más complicadas de lo que tienen que ser", dijo el profesor Alan Heavens, del Departamento de Física del Imperial College de Londres, quien dirigió el estudio.
"Tradicionalmente, en la cosmología, la relatividad general juega un papel central en la mayoría de los modelos e interpretaciones. Hemos demostrado que los datos actuales son lo suficientemente potentes como para medir la geometría y la expansión de la historia del Universo, sin depender de los cálculos relacionados con la relatividad general.
"Esperamos que este enfoque más impulsado por los datos, combinado con una riqueza cada vez mayor de los datos de observación, podría proporcionar mediciones más precisas que serán útiles para los futuros proyectos que planean responder importantes preguntas en torno a la aceleración del Universo y la energía oscura."
La regla estándar usada en la investigación es la escala de oscilación acústica bariónica. Este es un patrón de una longitud específica que se imprime en la agrupación de la materia creada por pequeñas variaciones en la densidad en el Universo muy primaria (unos 400.000 años después del Big Bang). La longitud de este modelo, que es el mismo hoy como lo era entonces, es la escala de oscilación acústica bariónica.
El equipo calculó que esa longitud es de 143 Megaparsecs (cerca de 480 millones de años luz), que es similar a las predicciones aceptadas para esta distancia por los modelos basados en la relatividad general.
EINSTEIN
Publicado en la revista Physical Review Letters, los resultados de la investigación sugieren que es posible medir distancias cosmológicas independientemente de los modelos que se basan en la relatividad general.
La teoría de la relatividad general de Einstein reemplazó la ley de Newton para convertirse en la explicación aceptada de cómo se comporta la gravedad a grandes escalas. Muchos modelos astrofísicos importantes se basan en la relatividad general, incluidos los relacionados con la expansión del Universo y los agujeros negros.
Sin embargo, algunas cuestiones no resueltas rodean la relatividad general. Por ejemplo, la falta de conciliación con las leyes de la física cuántica y la necesidad de que sean extrapolables muchos órdenes de magnitud en la escala con el fin de aplicarla en entornos cosmológicos. Ninguna otra ley física se ha extrapolado sin necesidad de ningún ajuste, por lo que sus suposiciones son todavía discutibles.
El coautor del estudio, el profesor Raúl Jiménez, de la Universidad de Barcelona, dijo: "La incertidumbre alrededor de la relatividad general nos ha motivado para el desarrollo de métodos que deriven mediciones más directas del cosmos, en lugar de depender tan fuertemente de inferencias a partir de modelos. Para nuestro estudio sólo hicimos mínimas asunciones de supuestos teóricos tales como la simetría del Universo y una historia de la expansión sin alteraciones".
La investigación utilizó datos actuales de encuestas astronómicas sobre el brillo de las estrellas en explosión (supernovas) y el patrón regular en la agrupación de la materia (oscilaciones acústicas bariónicas) para medir el tamaño de esta "regla estándar".




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