¡LA CEBOLLA! El Hubble encuentra que el universo podría estar expandiéndose más rápido de lo esperado.

Esta ilustración muestra los tres pasos astrónomos utilizados para medir la tasa de expansión del universo con una precisión sin precedentes, lo que reduce la incertidumbre total de 2,4 por ciento. Los astrónomos hicieron las mediciones mediante la racionalización y el fortalecimiento de la construcción de la escala cósmica de distancias, que se utiliza para medir las distancias exactas a las galaxias cercanas y lejanas de la Tierra. A partir de la izquierda, los astrónomos utilizan Hubble para medir las distancias a una clase de estrellas pulsantes llamada variables Cefeidas, que emplea una herramienta básica de la geometría llamada paralaje. Esta es la misma técnica que los topógrafos utilizan para medir distancias en la Tierra. Una vez que los astrónomos calibrar el brillo de las Cefeidas verdadera ', que pueden utilizarlos como patrones cósmicos para medir distancias a las galaxias mucho más lejos de lo que pueden con la técnica del paralaje. La velocidad a la que las Cefeidas pulsan proporciona un ajuste fino adicional para el verdadero brillo, con pulsos lentos para cefeidas más brillantes. Los astrónomos comparan los verdaderos valores de luminosidad calibrados con el brillo aparente de las estrellas, como se ve desde la Tierra, para determinar las distancias precisas. Una vez que las Cefeidas son calibrados, los astrónomos van más allá de la Vía Láctea a galaxias cercanas (que se muestran en el centro). Buscan galaxias que contienen estrellas Cefeidas y otro criterio fiable, supernovas de tipo Ia, explosiones de estrellas que estallan con la misma cantidad de brillo. Los astrónomos usan las Cefeidas para medir el verdadero brillo de las supernovas en cada galaxia anfitriona. A partir de estas mediciones, los astrónomos a determinar las distancias de las galaxias. A continuación, buscan supernovas en galaxias situadas aún más lejos de la Tierra. A diferencia de las cefeidas, las supernovas de tipo Ia son lo suficientemente brillante para ser visto desde distancias relativamente largas. Los astrónomos comparan el verdadero y aparente brillo de supernovas distantes para medir a la distancia en que la expansión del universo se puede ver (a la derecha). Ellos comparan esos mediciones de distancia con la forma en que la luz de las supernovas se estira hacia longitudes de onda más largas por la expansión del espacio. Ellos usan estos dos valores para calcular qué tan rápido el universo se expande con el tiempo, la llamada constante de Hubble. Crédito: NASA, ESA, A. Feild (STScI), y A. Riess (STScI / JHU)

Los astrónomos que usan el telescopio espacial Hubble de la NASA han descubierto que el universo se expande un 5 por ciento al 9 por ciento más rápido de lo esperado.

"Este sorprendente hallazgo puede ser una pista importante para la comprensión de esos misteriosos partes del universo que conforman el 95 por ciento de todo y no emiten luz, como la energía oscura, materia oscura, y la radiación oscura", dijo el líder del estudio y Premio Nobel Adam Riess del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y la Universidad Johns Hopkins, tanto en Baltimore, Maryland.

Los resultados aparecerán en un próximo número de la revista The Astrophysical Journal.

Equipo Riess 'hizo el descubrimiento por el refino actual del universo tasa de expansión de precisión sin precedentes, lo que reduce la incertidumbre a sólo el 2,4 por ciento.El equipo hizo los refinamientos mediante el desarrollo de técnicas innovadoras que mejoraron la precisión de las mediciones de distancias a las galaxias lejanas.

El equipo buscó galaxias que contienen ambas estrellas Cefeidas y las supernovas de tipo Ia. cefeidas pulsan a tasas que correspondan a su verdadero brillo, que puede ser comparado con su brillo aparente visto desde la Tierra para determinar con precisión su distancia. Supernovas de tipo Ia, otra vara cósmica de uso común, son explosiones de estrellas que estallan con el mismo brillo y son lo suficientemente brillante para ser visto desde distancias relativamente largas.

Mediante la medición de alrededor de 2.400 estrellas cefeidas en 19 galaxias y comparando el brillo observado de ambos tipos de estrellas, que miden con precisión su verdadero brillo y distancias calculadas a más o menos 300 supernovas de tipo Ia en galaxias lejanas.

El equipo comparó esas distancias con la expansión del espacio, medido por el estiramiento de la luz de galaxias que se alejan. El equipo utilizó estos dos valores para calcular qué tan rápido el universo se expande con el tiempo, o la constante de Hubble.

El valor de la constante de Hubble mejorado es de 73,2 kilómetros por segundo por megaparsec. (A megaparsec es igual a 3,26 millones de años luz.) El nuevo valor de la distancia entre los objetos cósmicos se duplicará en otros 9,8 millones de años.

Esta calibración refinada presenta un rompecabezas, sin embargo, debido a que no se ajusta exactamente con la velocidad de expansión previsto para el universo de su trayectoria se observa poco después del Big Bang . Las mediciones de la luminiscencia residual del Big Bang por Microwave Anisotropy Probe de la NASA Wilkinson (WMAP) y previsiones de rendimiento de misión satélite Planck de la Agencia Espacial Europea para la constante de Hubble que son 5 por ciento y 9 por ciento más pequeño, respectivamente.

La comparación de la tasa de expansión del universo con WMAP, Planck, y el Hubble es como construir un puente, explicó Riess. En la orilla distante son las observaciones del fondo de microondas cósmicas del universo temprano. En la orilla cerca se encuentran las mediciones realizadas por el equipo de Riess 'utilizando el Hubble.

"Se empieza en dos extremos, y tiene previsto reunirse en el centro si todos sus dibujos son la derecha y sus medidas son correctas", dijo Riess. "Pero ahora los extremos no son exactamente reunión en el medio y que quieren saber por qué."

Hay algunas explicaciones posibles para el exceso de velocidad del universo. Una posibilidad es que la energía oscura , ya se sabe que se está acelerando el universo, puede estar empujando galaxias unas de otras con mayor o creciente resistencia.

Otra idea es que el cosmos contenían una nueva partícula subatómica en su historia temprana que viajaba cerca de la velocidad de la luz. Tales partículas rápidas se conocen colectivamente como "radiación oscura" e incluyen partículas previamente conocidos como los neutrinos. Más energía de la radiación oscura adicional podría ser arrojando los mejores esfuerzos para predecir la tasa de expansión actual de su trayectoria después de la gran explosión.

El aumento en la aceleración también podría significar que la materia oscura posee algunas características extrañas e inesperadas. La materia oscura es la columna vertebral del universo sobre el cual las galaxias construyen a sí mismos en las estructuras a gran escala observados en la actualidad.

Y, por último, el universo más rápida puede estar diciendo a los astrónomos que la teoría de la gravedad de Einstein es incompleta.

"Sabemos muy poco acerca de las partes oscuras del universo, que es importante para medir la forma en que empujar y tirar de espacio sobre la historia cósmica," dijo Lucas Macri de la Universidad Texas A & M en College Station, un colaborador clave en el estudio.

Las observaciones del Hubble fueron hechas con la cámara con los ojos abiertos aguda de Hubble Campo 3 (WFC3), y se llevaron a cabo por el Supernova H0 para la ecuación del equipo Estado (SH0ES), que trabaja para perfeccionar la precisión de la constante de Hubble con una precisión que permite para una mejor comprensión del comportamiento del universo..

El equipo SH0ES sigue utilizando el Hubble para reducir la incertidumbre en la constante de Hubble aún más, con el objetivo de alcanzar una precisión del 1 por ciento.telescopios actuales, tales como el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea y futuros telescopios como el Telescopio Espacial James Webb (JWST), un observatorio infrarrojo, y el amplio campo de infrarrojos del telescopio espacial (WFIRST), también podrían ayudar a los astrónomos a tomar mejores mediciones de la expansión tarifa.

Antes de Hubble fue lanzado en 1990, las estimaciones de la constante de Hubble variaban en un factor de dos. A finales de 1990 el telescopio espacial Hubble Proyecto llave en la Escala de distancia extragaláctica refinó el valor de la constante de Hubble para dentro de un error de sólo el 10 por ciento, cumpliendo uno de los objetivos principales del telescopio. El equipo SH0ES ha reducido la incertidumbre en el valor de la constante de Hubble en un 76 por ciento desde el inicio de su misión en 2005.