El universo se expande… ¡aceleradamente!

Expansión

Hace no tanto tiempo, unos 100 años, se creía que el universo era estático. Aparte de los movimientos propios de las estrellas y las galaxias, todo el universo tenía un tamaño fijo. Así lo creyó incluso Einstein que en sus ecuaciones de campo introdujo un término adicional (constante cosmológica) ad-hoc para hacer que el universo permaneciera estático.

En esta entrada vimos como, gracias al trabajo de Henrietta Swan Leavitt, se empezaron a usar las estrellas variables cefeidas como indicadores de distancia, también conocidas como candelas estándar, y como el descubrimiento de variables cefeidas en la galaxia de Andrómeda ayudó a Edwin Hubble a calcular la distancia a la misma. También, gracias al trabajo de Vesto Slipher y Milton Humason observando los espectros de las galaxias se descubrió, gracias al efecto Doppler, que estas se estaban alejando de nosotros. Hubble combinó los datos de distancias de diversas galaxias con los desplazamientos al rojo de las mismas por efecto Doppler y concluyó que cuanto más lejos estaba una galaxia más rápido se alejaba de nosotros. En otras palabras, el universo se expandía.

Pero todo tiene un límite y la resolución de los instrumentos no permitía detectar variables cefeidas en galaxias muy lejanas. Era, por tanto, necesario buscar otros objetos que nos permitieran calcular las distancias a esas galaxias lejanas para comprobar si el universo se estaba expandiendo cada vez más rápido o por el contrario se estaba frenando, como era la esperanza de muchos astrofísicos y cosmólogos.

Las supernovas tipo Ia suelen aparecer en sistemas binarios cuando una enana blanca con poca masa acreta materia de su compañera y llega a alcanzar 1,4 masas solares (conocido como límite de Chandrasekhar). En ese momento ocurre una explosión termonuclear y se libera mucha energía. La variación del brillo intrínseco de la supernova con el tiempo (curva de luz) y sus características espectrales (ausencia de líneas de hidrógeno y presencia de una línea de absorción se silicio son muy uniformes. Esto hace a este tipo de supernovas un objeto candidato a ser una candela estándar. Además, observando la variación del brillo y el desplazamiento al rojo las hace también un objeto muy interesante para estudiar la expansión del universo.

Varios grupos de astrofísicos se propusieron observar cuantas más supernovas, del tipo Ia en galaxias lejanas, pudieran para así poder medir su desplazamiento al rojo (por efecto Doppler) y su distancia (por comparación del brillo intrínseco y el aparente medido por los telescopios) y poder determinar si el universo se estaba expandiendo cada vez más rápido, aceleradamente, o no. Es decir, hacer lo mismo que hizo Hubble con las cefeidas pero esta vez con supernovas tipo Ia.

El resultado fue que, efectivamente, el universo se expande de manera acelerada. En 2011, Saul Permutler, Brian P. Smith y Adam G. Reis recibieron el premio Nobel “por el descubrimiento de la expansión acelerada del universo mediante observaciones de supernovas distantes”. Saul Permutler lideraba el proyecto Supernova Cosmology Project, mientras que Brian Smith lideraba el High-Z Supernova Search Team en el que Adam Riess trabajaba e hizo contribuciones cruciales.

¿A qué se debe esta expansión? Se ha propuesto la existencia de una materia distinga de la ordinaria (materia oscura) y una energía (energía oscura) que hacen que se supere la atracción gravitatoria entre las galaxias y estas se separen unas de otras a la vez que el universo se expande cada vez más. Pero esto es otra historia.

Referencias

El lado oscuro del Universo. Alberto Casas. Ed. CSIC

“The Nobel Prize in Physics 2011 – Advanced Information”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 18 Jan 2015.

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Un pensamiento en “El universo se expande… ¡aceleradamente!

  1. Tengo una teoria: Al aumentar la velocidad en la expancion del universo, esto afecta tambien la velocidad de desplazameinto y tiempo cuantico de nuestra galaxia, y afecta el tiempo de nuestro mundo, por lo que cada vez afecta nuestro tiempo cuantico terrestre, es decir cada vez percibiremos que el tiempo pasa mas rápido entre un año terrestre y otro año.-

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