Encuesta de energía oscura: 1.500 supernovas revelan cómo se expande el universo
El estudio de la energía oscura encontró más de 1.500 explosiones de estrellas, lo que nos dice más sobre la misteriosa energía oscura. ¿Es correcto nuestro modelo estándar de cosmología?
La energía oscura es la fuerza misteriosa que hace que el universo se expanda a un ritmo acelerado. Las supernovas de tipo Ia proporcionaron por primera vez evidencia de esta expansión acelerada a finales de los años 1990. En ese momento, los investigadores tenían a su disposición datos de 52 supernovas distantes para cambiar la visión cosmológica del mundo. Ahora un equipo de Sky Survey está realizando un estudio de energía oscura Proporcionaron su evaluación de más de 1.500 supernovas de tipo IaPermitiéndole comprender la expansión del universo con mayor precisión y probar el Modelo Estándar de cosmología. Está previsto que el estudio aparezca en la revista científica «The Astrophysical Journal».
En el marco del Dark Energy Survey (DES), en el transcurso de seis años se midió casi una octava parte de todo el cielo en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo, en el norte de Chile. Aunque la fase de observación ya terminó en 2019, los investigadores todavía están ocupados evaluando el enorme conjunto de datos: en varios millones de galaxias y miles de supernovas, han identificado alrededor de 1.500 supernovas de tipo Ia utilizando, entre otros, métodos de aprendizaje automático.
Las supernovas de tipo Ia son adecuadas para comprender la historia de expansión del universo porque se conoce su brillo absoluto. Esto permite sacar conclusiones sobre las distancias de las explosiones de supernovas muy brillantes. Por otro lado, el corrimiento cosmológico al rojo de este tipo de supernovas revela la rapidez con la que el objeto se aleja de nosotros debido a la expansión del universo. Al medir las supernovas de tipo Ia a diferentes distancias y corrimientos al rojo, los investigadores pueden inferir la historia de expansión del universo y, por ejemplo, descubrir si la densidad de energía de la energía oscura es constante o cambia con el tiempo.
Si bien no está del todo claro qué es la energía oscura o cómo se ve, su densidad está fijada en el modelo estándar actual de cosmología. En este caso, la energía oscura puede describirse mediante la constante cosmológica introducida en la cosmología por Albert Einstein en 1917. La energía oscura ha provocado que el universo se expanda a un ritmo acelerado durante varios miles de millones de años.
Se ha confirmado la aceleración cósmica
El análisis del proyecto DES lo confirma con el modelo cosmológico estándar: alrededor de 1.500 supernovas de tipo Ia con corrimientos al rojo entre 0,1 y 1,13 no permiten otra conclusión que la de que el universo se está expandiendo actualmente a un ritmo acelerado. El análisis de las supernovas de tipo Ia revela factores cosmológicos como la densidad de la materia en el universo, que también encajan bien en el modelo estándar de cosmología. Dentro de las incertidumbres de medición, los resultados también son consistentes con los parámetros cosmológicos revelados, por ejemplo, por el análisis del fondo cósmico de microondas de la Colaboración Planck.
Los científicos del Dark Energy Survey también han investigado si se podrían utilizar modelos cosmológicos alternativos utilizando sus datos: por ejemplo, uno en el que la densidad de la energía oscura no sea constante sino que cambie con el tiempo. De hecho, el modelo con parámetro w = -0,9 se ajusta a los datos DES ligeramente mejor que el modelo estándar de cosmología, donde w = -1 exactamente. Esto significa que los investigadores no pueden utilizar este conjunto de datos para descartar modelos alternativos y más complejos del universo, pero es poco probable que este resultado trastorne el modelo estándar de cosmología. Esto también puede deberse a que en un modelo de densidad de energía oscura variable en el tiempo, el universo sería más de mil millones de años más joven de lo que se suponía anteriormente y, por lo tanto, habría cúmulos de estrellas globulares que serían más antiguos que el universo mismo.
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