«Al final, no puede haber conflicto» en la expansión del debate espacial

Nuestro universo se está expandiendo, pero nuestras dos formas principales de medir la velocidad de esta expansión han dado lugar a diferentes respuestas. Durante la última década, los astrofísicos se han dividido gradualmente en dos campos. Uno que piensa que la diferencia es significativa – el otro que piensa que puede deberse a errores de medición.

Si resulta que los errores son inconsistentes, confirmará nuestro modelo básico de cómo espacio La otra posibilidad es un tema que, una vez extraído, asumirá que se necesita algo de física fundamentalmente nueva para conectarlo. Durante varios años, cada nueva evidencia de los telescopios ha sido objeto de controversia, lo que ha llevado a lo que se llama la tensión de Hubble.

Wendy Friedman, una reconocida astrónoma ոն Chic on և Profesora de Astronomía Marion Sullivan ղ Astrofísica en la Universidad de Chicago, realizó algunas mediciones originales de la tasa de expansión del universo, lo que resultó en un mayor valor para la estabilidad del Hubble. Pero se acepta en la nueva revisión. Revista astrofísica, Friedman ofrece una descripción general de las observaciones más recientes. Su conclusión. Las observaciones recientes están comenzando a cerrar la brecha.

Es decir, puede que no haya ningún conflicto en absoluto, և nuestro modelo estándar del universo no necesita ser cambiado significativamente.

La tasa de expansión del universo se llama la constante de Hubble, que se llama UChicago ex alumno Edwin Hubble, SB 1910, Ph.D. 1917, atribuido al descubrimiento de la expansión del universo en 1929. Los científicos quieren averiguar exactamente esta tasa, porque la estabilidad de Hubble está relacionada con la edad del universo, cómo ha evolucionado con el tiempo.

Han surgido arrugas significativas durante la última década a medida que los resultados de los dos métodos de medición principales han comenzado a desviarse. Pero los científicos todavía están debatiendo la importancia de la discrepancia.

Una forma de medir la estabilidad del Hubble es observar la luz muy tenue que dejó el Big Bang, llamada fondo de microondas espacial. Esto se hizo tanto en el espacio como en la Tierra, como el Telescopio del Polo Sur dirigido por UChicago. Los científicos pueden incorporar estas observaciones en su «modelo estándar» del universo temprano անել para avanzar en el tiempo para predecir cómo debería ser la estabilidad del Hubble hoy. obtienen una respuesta de un megaparsec a 67,4 kilómetros por segundo.

El otro método es mirar estrellas և galaxias en el universo más cercano և miden sus distancias և qué tan rápido nos dejan. Friedman ha sido un especialista líder durante décadas. En 2001, su equipo realizó una de las mediciones más significativas del Telescopio Espacial Hubble para obtener imágenes de estrellas llamadas Sefids. El valor que encontraron fue 72. Friedman continúa midiendo los safávidas años después, cada vez mirando más datos del telescopio. Sin embargo, en 2019, él y sus colegas publicaron una respuesta basada en un método completamente diferente, utilizando las llamadas estrellas. gigantes rojasLa idea era probar las cefeidas de forma independiente.

Las gigantes rojas son estrellas muy grandes y brillantes que siempre alcanzan el mismo pico rápidamente. Si los científicos pueden medir con precisión el brillo máximo real o interno de las gigantes rojas, pueden medir las distancias a las galaxias receptoras, una parte importante pero difícil de la ecuación. La pregunta principal es qué tan precisas son estas mediciones.

En 2019, la primera versión de este cálculo utilizó una galaxia muy cercana para ajustar el brillo de las estrellas gigantes rojas. Durante los últimos dos años, Friedman y sus colegas han calculado el número de poblaciones estelares en varias galaxias diferentes. «Ahora hay cuatro formas independientes de ajustar las luces gigantes rojas, están de acuerdo con un 1% de diferencia», dijo Friedman. «Nos muestra que la distancia es una muy buena forma de medir».

«Tenía muchas ganas de mirar de cerca tanto a los Sefid como a los gigantes rojos. «Conozco sus fortalezas y debilidades», dijo Friedman. «He llegado a la conclusión de que no necesitamos una física fundamentalmente nueva para explicar las diferencias entre las tasas de expansión local y distante. Los nuevos datos de la gigante roja muestran que están en sintonía «.

Taylor Hoyt, un estudiante graduado de la Universidad de Chicago que midió las estrellas gigantes rojas ancladas en las galaxias, agregó: «Seguimos midiendo y probando estrellas de varias industrias gigantes, superan nuestras expectativas».

El valor obtenido de las gigantes rojas del equipo Friedman fijo de Hubble es de 69,8 km / s / prácticamente el mismo valor obtenido de la experiencia de fondo de un horno de microondas espacial. «No se requiere nueva física», dijo Friedman.

Los cálculos que utilizan estrellas cefeidas dan cifras aún más altas, pero según el análisis de Friedman, la diferencia puede no ser preocupante. Las estrellas «Sefeid» siempre eran un poco más ruidosas, un poco más difíciles de entender por completo. «Son estrellas jóvenes en las regiones activas de formación de estrellas de las galaxias, lo que significa que cosas como el polvo u otra contaminación de estrellas son posibles en sus mediciones», explicó.

Según él, el conflicto se puede resolver con mejores datos.

El próximo año, cuando el Web Ames Web Space Telescope esté listo para su lanzamiento, los científicos comenzarán a recopilar estas nuevas observaciones. Los colaboradores de Friedman և ya han tenido tiempo en el telescopio como parte del plan principal de Cepheid հիմնական հիմնական para tomar más medidas de estrellas gigantes rojas. «La web nos dará más sensibilidad, claridad, los datos realmente mejorarán pronto», dijo.

Pero mientras tanto, quería echar un vistazo más de cerca a los datos disponibles, y lo que encontró fue que la mayoría de ellos estaba de acuerdo.

«Así es como funciona la ciencia», dijo Friedman. «Golpea los neumáticos para ver si algo tiene una fuga. Hasta ahora, no hay neumáticos».

Algunos científicos que han adquirido una inconsistencia radical pueden sentirse decepcionados. Pero para Friedman, una de las respuestas es conmovedora.

«Todavía hay espacio para la nueva física, pero incluso si no lo es, mostrará que nuestro modelo estándar es básicamente correcto, lo cual es una conclusión profunda», dijo. «Es algo interesante en la ciencia. No conocemos las respuestas de antemano. Aprendemos mientras aprendemos. Es un momento realmente emocionante para estar en el campo «.