Un cálculo sobre megamáseres reduce la edad del Universo

Un maser, como un láser, es una fuente de radiación electromagnética monocromática brillante, con la diferencia de que la radiación maser no es luz óptica sino radiación de microondas de longitud de onda más larga. Las nubes moleculares densas en el espacio interestelar a veces producen másers naturales cuando las moléculas específicas (agua y OH son dos ejemplos) o los átomos son estimulados por las condiciones locales para emitir radiación de línea muy estrecha.

Tales masers astronómicos se identificaron por primera vez en el espacio hace más de cincuenta años, y desde entonces se han encontrado en muchos lugares de nuestra Vía Láctea, así como en otras galaxias, con los ejemplos más espectaculares encontrados en regiones de formación activa de estrellas. En algunos casos, la energía emitida en una sola línea de maser supera la emisión del Sol en todo su espectro visible, lo que hace que los masers sean valiosas sondas de diagnóstico de sus condiciones locales. Estos "megamasers" se pueden encontrar en las regiones nucleares de las galaxias con agujeros negros supermasivos activos y su brillo los convierte en herramientas potencialmente útiles para estudios cosmológicos.

Noventa años después de que Edwin Hubble descubriera los movimientos sistemáticos de las galaxias y George Lemaitre las explicara como una recesión cósmica utilizando las ecuaciones de relatividad de Einstein, la cosmología observacional hoy se enfrenta a un desafío. No se ha encontrado ningún valor preciso y consistente de la expansión, según lo cuantificado por la constante de Hubble ("Ho"). Los valores deducidos de las propiedades de las galaxias o de la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) son precisos, pero no están de acuerdo entre sí aproximadamente al diez por ciento y los errores de observación, aunque posibles, parecen demasiado pequeños para dar cuenta de las diferencias. Muchos astrónomos sospechan que la diferencia es real, lo que refleja algo que falta actualmente en nuestra imagen del proceso de expansión cósmica,

El Proyecto de Cosmología Megamaser es una campaña de varios años para encontrar, monitorear y mapear sistemas con el objetivo de restringir a Ho a una precisión de varios por ciento con mediciones geométricas precisas de distancia a galaxias megamaser de agua cuyas velocidades de recesión conocidas también se volvieron a medir con precisión. Los astrónomos de CfA Dom Pesce y Mark Reid son miembros principales del equipo, que acaba de publicar su valor mejorado para Ho de 73.9 + -3.0 (en unidades habituales) correspondiente a una edad del universo (con algunos supuestos) de 12.9 + -0.5 mil millones de años. El equipo utilizó sus análisis de megamasers en seis galaxias para este resultado. A modo de comparación, otros proyectos que utilizan mediciones de galaxias han reportado un valor consistente, alrededor de 74.0, sin embargo, los resultados de CMBR del satélite Planck dan un valor de valor para Ho de aproximadamente 67. 4 y una edad correspondiente que es significativamente mayor: 14,2 mil millones de años. El equipo señala que sus futuras observaciones de megamasers mejorarán esta precisión y ayudarán a los astrónomos a abordar esta discrepancia crítica.

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