Desde que Galileo apuntó su telescopio hacia Júpiter y vio lunas en órbita alrededor de ese planeta, comenzamos a darnos cuenta de que no ocupamos un lugar central e importante en el Universo. En 2013, un estudio mostró que podríamos estar más lejos de lo que imaginamos. Ahora, un nuevo estudio lo confirma: vivimos en un vacío en la estructura filamentosa del Universo, un vacío que es más grande de lo que pensábamos.
En 2013, un estudio de la astrónoma Amy Barger de la Universidad de Wisconsin-Madison y su alumno Ryan Keenan mostró que nuestra galaxia, la Vía Láctea, está situada en un gran vacío en la estructura cósmica. El vacío contiene muchas menos galaxias, estrellas y planetas de lo que pensábamos. Ahora, un nuevo estudio del estudiante de la Universidad de Wisconsin, Ben Hoscheit, lo confirma, y al mismo tiempo alivia un poco la tensión entre las diferentes mediciones de la constante de Hubble.
El vacío tiene un nombre; Se llama el vacío KBC para Keenan, Barger y Lennox Cowie de la Universidad de Hawai. Con un radio de aproximadamente 1 billón de años luz, el vacío KBC es siete veces mayor que el vacío promedio, y es el vacío más grande que conocemos.
La estructura a gran escala del Universo consiste en filamentos y grupos de materia normal separados por huecos, donde hay muy poca materia. Se ha descrito como "como queso suizo". Los filamentos mismos están formados por cúmulos de galaxias y súper cúmulos, que a su vez están formados por estrellas, gas, polvo y planetas. Descubrir que vivimos en un vacío es interesante por sí solo, pero sus implicaciones para la Constante de Hubble son aún más interesantes.
La constante del Hubble es la velocidad a la que los objetos se alejan unos de otros debido a la expansión del Universo. El Dr. Brian Cox lo explica en este breve video.
El problema con la constante de Hubble es que obtienes un resultado diferente dependiendo de cómo lo midas. Obviamente, esto es un problema. "No importa qué técnica utilices, debes obtener el mismo valor para la tasa de expansión de la revista Space", explica Ben Hoscheit, el estudiante de Wisconsin que presentó su análisis del vacío de KBC el 6 de junio en una reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense. . "Afortunadamente, vivir en un vacío ayuda a resolver esta tensión".
Hay un par de formas de medir la tasa de expansión del Universo, conocida como la Constante de Hubble. Una forma es usar lo que se conoce como "velas estándar". Las supernovas se usan como velas estándar porque su luminosidad se entiende muy bien. Al medir su luminosidad, podemos determinar qué tan lejos está la galaxia en la que residen.
Otra forma es midiendo el CMB, el fondo cósmico de microondas. El CMB es la huella de energía restante del Big Bang, y estudiarlo nos dice el estado de expansión en el Universo.
Los dos métodos se pueden comparar. El enfoque estándar de vela mide más distancias locales, mientras que el enfoque CMB mide distancias a gran escala. Entonces, ¿cómo vivir en un vacío ayuda a resolver los dos?
Las mediciones desde el interior de un vacío se verán afectadas por la cantidad mucho mayor de materia fuera del vacío. La atracción gravitacional de toda esa materia afectará las medidas tomadas con el método estándar de vela. Pero ese mismo asunto, y su atracción gravitacional, no tendrá ningún efecto en el método de medición CMB.
"Uno siempre quiere encontrar consistencia, o de lo contrario hay un problema en algún lugar que necesita ser resuelto". - Amy Barger, Universidad de Hawái, Departamento de Física y Astronomía.
El nuevo análisis de Hoscheit, según Barger, autor del estudio de 2013, muestra que las primeras estimaciones de Keenan del vacío KBC, que tiene la forma de una esfera con un caparazón de grosor creciente formado por galaxias, estrellas y otras materias, no se rigen fuera por otras restricciones de observación.
"A menudo es realmente difícil encontrar soluciones consistentes entre muchas observaciones diferentes", dice Barger, un cosmólogo observacional que también tiene una cita de graduado afiliado en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Hawai. “Lo que Ben ha demostrado es que el perfil de densidad que Keenan midió es consistente con los observables cosmológicos. Uno siempre quiere encontrar consistencia, o de lo contrario hay un problema en algún lugar que debe resolverse ".
