De un comunicado de prensa de la NASA:
Los astrónomos que usan el telescopio espacial Hubble de la NASA han descartado una teoría alternativa sobre la naturaleza de la energía oscura después de recalcular la tasa de expansión del universo con una precisión sin precedentes.
El universo parece estar expandiéndose a un ritmo creciente. Algunos creen que esto se debe a que el universo está lleno de una energía oscura que funciona de manera opuesta a la gravedad. Una alternativa a esa hipótesis es que una enorme burbuja de espacio relativamente vacío de ocho mil millones de años luz de diámetro rodea nuestro vecindario galáctico. Si viviéramos cerca del centro de este vacío, las observaciones de las galaxias que se alejan entre sí a velocidades aceleradas serían una ilusión.
Esta hipótesis ha sido invalidada porque los astrónomos han refinado su comprensión de la tasa de expansión actual del universo. Adam Riess, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) y la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, dirigió la investigación. Las observaciones del Hubble fueron realizadas por SHOES (Supernova H0 para el equipo de Equation of State) que trabaja para refinar la precisión de la constante de Hubble a una precisión que permita una mejor caracterización del comportamiento de la energía oscura. Las observaciones ayudaron a determinar una cifra para la tasa de expansión actual del universo a una incertidumbre de solo 3.3 por ciento. La nueva medición reduce el margen de error en un 30 por ciento sobre la mejor medición anterior del Hubble en 2009. Los resultados de Riess aparecen en la edición del 1 de abril de The Astrophysical Journal.
"Estamos usando la nueva cámara en el Hubble como la pistola de radar de un policía para captar la velocidad del universo", dijo Riess. "Parece que es la energía oscura la que presiona el acelerador".
El equipo de Riess primero tuvo que determinar distancias precisas a las galaxias cercanas y lejanas de la Tierra. El equipo comparó esas distancias con la velocidad a la que las galaxias aparentemente están retrocediendo debido a la expansión del espacio. Utilizaron esos dos valores para calcular la constante de Hubble, el número que relaciona la velocidad a la que una galaxia parece retroceder a su distancia de la Vía Láctea. Debido a que los astrónomos no pueden medir físicamente las distancias a las galaxias, los investigadores tuvieron que encontrar estrellas u otros objetos que sirvan como patrones cósmicos confiables. Estos son objetos con un brillo intrínseco, brillo que no ha sido atenuado por la distancia, una atmósfera o polvo estelar, que se conoce. Sus distancias, por lo tanto, pueden inferirse comparando su verdadero brillo con su brillo aparente como se ve desde la Tierra.
Para calcular distancias más largas, el equipo de Riess eligió una clase especial de estrellas explosivas llamadas supernovas Tipo 1a. Todas estas explosiones estelares estallan con una luminosidad similar y son lo suficientemente brillantes como para ser vistas en todo el universo. Al comparar el brillo aparente de las supernovas Tipo 1a y las estrellas Cefeidas pulsantes, los astrónomos pudieron medir con precisión su brillo intrínseco y, por lo tanto, calcular distancias a las supernovas Tipo Ia en galaxias lejanas.
Utilizando la nitidez de la nueva Wide Field Camera 3 (WFC3) para estudiar más estrellas en luz visible e infrarroja cercana, los científicos eliminaron los errores sistemáticos introducidos al comparar mediciones de diferentes telescopios.
"WFC3 es la mejor cámara que se haya volado en Hubble para realizar estas mediciones, mejorando la precisión de las mediciones anteriores en una pequeña fracción del tiempo que antes tomaba", dijo Lucas Macri, colaborador del equipo SHOES de Texas A&M en College Station.
Conocer el valor preciso de la tasa de expansión del universo restringe aún más el rango de la fuerza de la energía oscura y ayuda a los astrónomos a ajustar sus estimaciones de otras propiedades cósmicas, incluida la forma del universo y su lista de neutrinos, o partículas fantasmales, que llenaron el universo primitivo.
"Thomas Edison dijo una vez que" cada intento equivocado descartado es un paso adelante ", y este principio todavía gobierna cómo los científicos abordan los misterios del cosmos", dijo Jon Morse, director de la división de astrofísica en la sede de la NASA en Washington. "Al falsificar la hipótesis de la burbuja de la expansión acelerada, las misiones de la NASA como Hubble nos acercan al objetivo final de comprender esta notable propiedad de nuestro universo".
