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AVANCES Y DIVULGACION

15 de febrero de 2019

Las ondas gravitacionales resolverán el enigma cósmico

Las mediciones de ondas gravitacionales de ~ 50 estrellas de neutrones binarias en la próxima década resolverán definitivamente un intenso debate sobre qué tan rápido se está expandiendo nuestro universo; encuentre un equipo internacional que incluya a los cosmólogos de UCL y Flatiron Institute.

El cosmos se ha expandido durante 13.8 mil millones de años y su tasa actual de expansión, conocida como la constante de Hubble, da el tiempo transcurrido desde el Big Bang.

Sin embargo, los dos mejores métodos utilizados para medir la constante de Hubble no están de acuerdo, lo que sugiere que nuestra comprensión de la estructura y la historia del universo, llamada "modelo cosmológico estándar", puede estar equivocada.

El estudio, publicado en Physical Review Letters, muestra cómo los nuevos datos independientes de las ondas gravitacionales emitidas por estrellas de neutrones binarias llamadas 'sirenas estándar' romperán el punto muerto entre las mediciones de una vez por todas.

"La Constante de Hubble es uno de los números más importantes en cosmología porque es esencial para estimar la curvatura del

espacio y la edad del universo, así como para explorar su destino", dijo la profesora Hiranya Peiris (UCL Physics and Astronomy).

"Podemos medir la Constante de Hubble utilizando dos métodos: uno que observa las estrellas Cefeidas y las supernovas en el universo local, y el otro que utiliza mediciones de la radiación de fondo cósmica del universo primitivo, pero estos métodos no dan los mismos valores, lo que significa Nuestro modelo cosmológico estándar podría ser defectuoso ".

El equipo desarrolló una técnica de aplicación universal que calcula cómo los datos de ondas gravitacionales resolverán el problema.

Las ondas gravitacionales se emiten cuando las estrellas de neutrones binarias se giran entre sí antes de colisionar en un destello de luz brillante que puede ser detectado por los telescopios. De hecho, los investigadores de UCL participaron en la detección de la primera luz de un evento de onda gravitacional en agosto de 2017.

Los eventos de estrellas de neutrones binarios son raros pero invaluables para proporcionar otra ruta para rastrear cómo se está expandiendo el universo.

Esto se debe a que las ondas gravitacionales que emiten causan ondulaciones en el espacio-tiempo que pueden ser detectadas por el Interferómetro Láser Gravitational-Wave Observatory (LIGO) y los experimentos de Virgo, que proporcionan una medición precisa de la distancia del sistema a la Tierra.

Al detectar adicionalmente la luz de la explosión que lo acompaña, los astrónomos pueden determinar la velocidad del sistema y, por lo tanto, calcular la constante de Hubble utilizando la Ley de Hubble.

Para este estudio, los investigadores modelaron cuántas observaciones serían necesarias para resolver el problema al medir la constante de Hubble con precisión.

"Hemos calculado que al observar 50 estrellas de neutrones binarias en la próxima década, tendremos suficientes datos de ondas gravitacionales para determinar independientemente la mejor medición de la constante de Hubble. Deberíamos poder detectar suficientes fusiones para responder a esta pregunta en 5 10 años ", dijo el autor principal, el Dr. Stephen Feeney, del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron de la ciudad de Nueva York.

"Esto, a su vez, llevará a la imagen más precisa de cómo se está expandiendo el universo y nos ayudará a mejorar el modelo cosmológico estándar", concluyó el profesor Peiris.

 

 

 

 

Fuente: Staff Writers

 

 

 

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