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Las ondas gravitacionales

Space.com
podrían resolver el enigma de La Constante de Hubble



Representación artística de dos estrellas de neutrones que se fusionan y liberan ondas gravitacionales. (Crédito de la imagen: © R. Hurt / Caltech-JPL)

Por Charles Q. Choi hace 14 días Ciencia y Astronomía

El análisis de las ondas en el tejido del espacio y el tiempo creados por pares de estrellas muertas pronto puede resolver un misterio cósmico que rodea la rapidez con la que el universo se está expandiendo, si los científicos tienen suerte.

Ese es el veredicto de un nuevo estudio, que también puede arrojar luz sobre el destino final del universo, dijeron los investigadores que trabajaron en él.

El cosmos ha continuado expandiéndose desde su nacimiento hace aproximadamente 13.800 millones de años. Al medir la tasa actual de expansión del universo, conocida como la constante de Hubble, los científicos pueden deducir la edad del cosmos y los detalles de su estado actual. Incluso pueden usar el número para tratar de aprender el destino del universo, como si se expandirá para siempre, se colapsará sobre sí mismo o se desgarrará por completo.

Los científicos usan dos métodos principales para medir la constante de Hubble. Uno consiste en monitorear objetos cercanos cuyas propiedades los científicos entienden bien, como las explosiones estelares conocidas como supernovas y estrellas pulsantes conocidas como variables Cefeidas, para estimar sus distancias y luego deducir la tasa de expansión del universo. El otro se centra en el fondo cósmico de microondas, la radiación sobrante del Big Bang, y examina cómo ha cambiado con el tiempo para calcular qué tan rápido se ha expandido el cosmos.

Sin embargo, este par de técnicas ha dado dos resultados diferentes para el valor de la constante de Hubble. Los datos del fondo cósmico de microondas sugieren que el universo actualmente se está expandiendo a una tasa de aproximadamente 41.6 millas (67 kilómetros) por segundo por cada 3.26 millones de años luz, mientras que los datos de supernovas y Cefeidas en el universo cercano sugieren una tasa de aproximadamente 45.3 millas ( 73 km) por segundo por 3,26 millones de años luz.

Esta discrepancia sugiere que el modelo cosmológico estándar, la comprensión de los científicos de la estructura y la historia del universo, podría estar equivocado. Resolver este debate, conocido como el conflicto de la constante del Hubble, podría arrojar luz sobre la evolución y el destino final del cosmos.

En el nuevo estudio, los físicos sugieren que los datos futuros de las ondulaciones en la estructura del espacio y el tiempo conocidas como ondas gravitacionales podrían ayudar a romper este punto muerto. "El conflicto constante del Hubble, el mayor indicio que tenemos de que nuestro modelo del universo está incompleto, se puede resolver en cinco a 10 años", dijo a Space.com el principal autor del estudio, Stephen Feeney, astrofísico del Instituto Flatiron de Nueva York.

Según la teoría de la relatividad general de Einstein, la gravedad resulta de cómo la masa distorsiona el espacio-tiempo. Cuando cualquier objeto con masa se mueve, debe producir ondas gravitacionales que se desplazan a la velocidad de la luz, estirándose y comprimiendo el espacio-tiempo a lo largo del camino.

Las ondas gravitacionales son extraordinariamente débiles, y fue solo en 2016 cuando los científicos detectaron la primera evidencia directa de ellas. En 2017, los científicos también detectaron ondas gravitacionales de estrellas de neutrones en colisión, remanentes de estrellas que perecieron en explosiones catastróficas conocidas como supernovas. Si los restos de una estrella no son lo suficientemente grandes como para colapsar y convertirse en un agujero negro, terminarán como una estrella de neutrones, llamada así porque su atracción gravitacional es lo suficientemente fuerte como para aplastar protones con electrones para formar neutrones.

A diferencia de los agujeros negros, las estrellas de neutrones emiten luz visible, y también lo hacen sus colisiones. Las ondas gravitacionales de estas fusiones, apodadas "sirenas estándar", ayudarán a los científicos a determinar su distancia de la Tierra, mientras que la luz de estas colisiones ayudará a determinar la velocidad a la que se movían en relación con la Tierra. Los investigadores pueden usar estos dos conjuntos de datos para calcular la constante de Hubble. De acuerdo con Feeney y sus colegas, el análisis de choques entre aproximadamente 50 pares de estrellas de neutrones en los próximos cinco a 10 años puede proporcionar datos suficientes para determinar la mejor medida hasta la fecha de la constante de Hubble.

Sin embargo, esa estimación depende de la frecuencia con que ocurren las colisiones de estrellas de neutrones. "Hay una considerable incertidumbre en la tasa de fusiones de estrellas de neutrones: después de todo, solo hemos visto una hasta la fecha", dijo Feeney. "Si tuvimos mucha suerte de verlo, y las fusiones son en realidad mucho más raras de lo que pensamos, entonces observar la cantidad de fusiones necesarias para explicar la constante del conflicto de Hubble podría llevar más tiempo del indicado en nuestro trabajo".

Las ondas gravitacionales pueden terminar soportando un valor para la constante de Hubble sobre el otro, pero también pueden determinar un nuevo tercer valor para la constante de Hubble, dijo Feeney. Si esto sucede, podría conducir a nuevos conocimientos sobre el comportamiento de las supernovas, Cefeidas o estrellas de neutrones, agregó.

Los científicos detallaron sus hallazgos en línea el 14 de febrero en la revista Physical Review Letters.



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8Comments
      raxod

      Interesante 👍

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      GENOMA75

      EXCELENTE! La Taringa original está viva!!!!!!!!

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      EXTRADEGOT

      ondas gravitacionales

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      chicuzo

      😄

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      Buen post !... Merecidos +10

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      Especie_8472

      Excelente e interesantísima información, gracias por compartirla. +10.

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      AndyDragon

      Muy interesante! te dejo un +10 y un dragón: 🐉

      +1

      Che pero el Chibaku tensei esta bien?

      -4
      Tincho730

      Que es esta payasada?

      -12
      zaktaringa

      Vos anda a juntarte con tus amigos terraplanistas.

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