Santa Cruz de Tenerife

Una onda gravitacional confirma la edad del universo, aunque genera una nueva duda

Madrid, Europa Press
8/ene/18 16:04 PM
eldia.es

El estudio de una de las ondas gravitacionales registradas en los últimos meses ha permitido estimar por este sistema la edad del Universo, confirmando cálculos previos pero con un factor de intriga.

La detección directa de ondas gravitacionales de al menos cinco fuentes durante los últimos dos años ofrece una confirmación espectacular del modelo de gravedad y espacio-tiempo de Einstein.

El modelado de estos eventos también ha proporcionado información sobre la formación masiva de estrellas, explosiones de rayos gamma, características de estrellas de neutrones y (por primera vez) la verificación de ideas teóricas sobre cómo se producen los elementos muy pesados, como el oro.

Los astrónomos ahora han utilizado un solo evento de onda gravitacional (GW170817) para medir la edad del universo. Astrónomos CfA Peter Blanchard, Tarreneh Eftekhari, Victoria Villar y Peter Williams fueron miembros de un equipo de 1314 científicos de todo el mundo que contribuyeron a la detección de ondas gravitacionales de un par de estrellas de neutrones binarios fusionadas, seguido de la detección de gamma- rayos, y luego la identificación del origen del cataclismo en una fuente en la galaxia NGC4993 detectada en imágenes tomadas con varios retardos en las longitudes de onda desde rayos X a radio.

Un análisis de las ondas gravitacionales de este evento infiere su fuerza intrínseca. La fuerza observada es menor, lo que implica (porque la fuerza disminuye con la distancia de la fuente) que la fuente se encuentra a unos 140 millones de años luz de distancia. NGC4993, su galaxia anfitriona, tiene una velocidad hacia afuera debido a la expansión del universo que se puede medir a partir de sus líneas espectrales.

Saber lo lejos que está y lo rápido que se está moviendo la galaxia respecto a nosotros permite a los científicos calcular el tiempo transcurrido desde que comenzó la expansión: la edad del universo: entre 11.900 y 15.700 millones de años debido a las incertidumbres experimentales.

La edad derivada de este evento único es consistente con las estimaciones de décadas de observaciones basadas en métodos estadísticos que utilizan otras dos fuentes: la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR) y los movimientos de las galaxias. El primero se basa en el mapeo de la muy débil distribución de la luz que data de unos cuatrocientos mil años después del Big Bang; el último implica un análisis estadístico de las distancias y los movimientos de decenas de miles de galaxias en tiempos relativamente recientes.

El hecho de que este único evento de ondas gravitacionales permita determinar una edad para el universo es notable, y no es posible con cada detección de ondas de gravedad. En este caso, había una identificación óptica de la fuente (de modo que se podía medir una velocidad) y la fuente no era demasiado distante ni demasiado débil. Con una gran muestra estadística de eventos de ondas gravitacionales de todos los tipos, el rango actual de valores para la edad se reducirá.

El nuevo resultado es intrigante por otra razón. Aunque tanto las mediciones CMBR como las de galaxias son bastante precisas, parecen estar en desacuerdo entre sí aproximadamente al nivel del diez por ciento.

Este desacuerdo podría ser solo un error de observación, pero algunos astrónomos sospechan que podría ser una diferencia real que refleja algo que falta actualmente en nuestra imagen del proceso de expansión cósmica, tal vez relacionado con el hecho de que el CMBR surge de una época del tiempo cósmico muy diferente de la que los datos de la galaxia. Este tercer método, los eventos de ondas gravitacionales, pueden ayudar a resolver el rompecabezas.

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