Horoscopo
La ‘tensión del Hubble’ en curso en el debate sobre la expansión del universo: ‘Después de todo, puede que no haya conflicto’
Una estrella gigante roja, Camelopardalis, emite una envoltura de gas cuando una capa de helio alrededor de su núcleo comienza a fusionarse. Tales eventos ayudan a los científicos a calcular la velocidad de expansión del universo. Crédito: ESA / NASA
Un nuevo análisis realizado por un astrónomo de la Universidad de Chicago encuentra concordancia con el Modelo Estándar en el actual «Voltaje Hubble».
Nuestro universo se está expandiendo, pero nuestras dos formas principales de medir la velocidad a la que ocurre esta expansión han dado lugar a diferentes respuestas. Durante los últimos diez años aproximadamente, los astrofísicos se han dividido gradualmente en dos campos: uno que piensa que la diferencia es significativa y el otro que piensa que podría deberse a errores de medición.
Si resulta que los errores son la causa principal del desajuste, eso confirmaría nuestro modelo básico de cómo funciona el universo. La otra posibilidad presenta un hilo que, cuando se tira, sugeriría que se necesita una nueva física fundamental faltante para coserlo. Durante varios años, cada nueva evidencia de telescopio dio la vuelta al argumento, dando lugar a lo que se ha llamado el «Voltaje Hubble».
Wendy Freedman, reconocida astrónoma y profesora de astronomía y astrofísica en la Universidad de Chicago John y Marion Sullivan, realizó algunas de las mediciones originales de la tasa de expansión del universo que dieron como resultado un valor más alto de la constante de Hubble. Pero en un nuevo artículo de revisión aceptado por el Diario de astrofísica, Freedman proporciona una descripción general de los avistamientos más recientes. Su conclusión: las últimas observaciones están comenzando a cerrar la brecha.
Es decir, puede que no haya un conflicto después de todo, y nuestro modelo estándar del universo no necesita ser alterado significativamente.
La velocidad a la que se expande el universo se llama constante de Hubble, que lleva el nombre del ex alumno de UCicago Edwin Hubble, SB 1910, PhD 1917, quien descubrió la expansión del universo en 1929. Los científicos quieren determinar esta velocidad con precisión, porque la constante de Hubble es vinculado a la edad del universo y su evolución en el tiempo.
Ha aparecido una arruga sustancial durante la última década cuando los resultados de los dos métodos de medición principales han comenzado a divergir. Pero los científicos todavía están debatiendo la importancia del desajuste.
Una forma de medir la constante de Hubble es observar la luz muy débil que dejó el Big Bang, llamada fondo cósmico difuso. Esto se ha hecho tanto en el espacio como en tierra con instalaciones como el South Pole Telescope liderado por UChicago. Los científicos pueden integrar estas observaciones en su «modelo estándar» del universo temprano y avanzar en el tiempo para predecir cuál debería ser la constante de Hubble hoy; obtienen una respuesta de 67,4 kilómetros por segundo por megaparsec.
El otro método consiste en observar las estrellas y galaxias del universo cercano y medir sus distancias y la rapidez con que se alejan de nosotros. Freedman ha sido un destacado experto en este método durante muchas décadas; en 2001, su equipo realizó una de las mediciones más importantes utilizando el Telescopio Espacial Hubble para obtener imágenes de estrellas llamadas Cefeidas. El valor que encontraron fue 72. Freedman continuó midiendo cefeidas durante los años siguientes, examinando más datos del telescopio cada vez; sin embargo, en 2019, ella y sus colegas publicaron una respuesta basada en un método completamente diferente usando estrellas llamadas gigantes rojas. La idea era hacer una referencia cruzada de las Cefeidas con un método independiente.
Las gigantes rojas son estrellas muy grandes y brillantes que siempre alcanzan el mismo pico de brillo antes de desaparecer rápidamente. Si los científicos pueden medir con precisión la luminosidad máxima real o intrínseca de las gigantes rojas, entonces pueden medir las distancias a sus galaxias anfitrionas, una parte esencial pero difícil de la ecuación. La pregunta clave es qué tan precisas son estas mediciones.
La primera versión de este cálculo en 2019 utilizó una sola galaxia muy cercana para calibrar la luminosidad de las estrellas gigantes rojas. Durante los últimos dos años, Freedman y sus colaboradores han calculado números para varias galaxias y poblaciones de estrellas diferentes. «Ahora hay cuatro formas independientes de calibrar la luminosidad del Gigante Rojo, y coinciden en un 1% entre sí», dijo Freedman. «Esto nos dice que es una muy buena forma de medir la distancia».
“Tenía muchas ganas de echar un vistazo de cerca tanto a las Cefeidas como a los Gigantes Rojos. Conozco bien sus fortalezas y debilidades ”, dijo Freedman. “Llegué a la conclusión de que no necesitamos una nueva física fundamental para explicar las diferencias entre las tasas de expansión local y remota. Los nuevos datos de la gigante roja muestran que son consistentes. «
Taylor Hoyt, un estudiante graduado de la Universidad de Chicago, que ha realizado mediciones de estrellas gigantes rojas en galaxias ancla, agregó: “Seguimos midiendo y probando estrellas en la rama gigante roja de diferentes maneras, y continúan superando nuestras expectativas. . «
El valor de la constante de Hubble que el equipo de Freedman obtiene de las gigantes rojas es 69,8 km / s / Mpc, prácticamente el mismo valor derivado del experimento de fondo cósmico difuso. «No se requieren nuevas físicas», dijo Freedman.
Los cálculos que utilizan estrellas Cefeidas siempre dan números más altos, pero según el análisis de Freedman, la diferencia puede no ser preocupante. “Las estrellas cefeidas siempre han sido un poco más ruidosas y un poco más complicadas de comprender por completo; estas son estrellas jóvenes en las regiones activas de formación de estrellas de las galaxias, y eso significa que es posible que cosas como el polvo o la contaminación de otras estrellas sesguen sus mediciones ”, explicó.
En su opinión, el conflicto se puede resolver con mejores datos.
El año que viene, cuando esté previsto el lanzamiento del telescopio espacial James Webb, los científicos comenzarán a recopilar estas nuevas observaciones. Freedman y sus colegas ya han asegurado tiempo en el telescopio para un programa importante para realizar más mediciones de cefeidas y estrellas gigantes rojas. “Webb nos dará mayor sensibilidad y resolución, y los datos mejorarán muy, muy pronto”, dijo.
Pero mientras tanto, quería echar un vistazo de cerca a los datos existentes, y lo que encontró fue que muchos de ellos realmente coinciden.
“Así es como funciona la ciencia”, dijo Freedman. “Patea los neumáticos para ver si algo se desinfla, y hasta ahora ningún pinchazo. «
Algunos científicos que buscan un desajuste fundamental podrían sentirse decepcionados. Pero para Freedman, cualquier respuesta es emocionante.
«Todavía hay espacio para la nueva física, pero incluso si no lo hubiera, mostraría que el modelo estándar que tenemos es básicamente correcto, lo que también es una conclusión profunda a la que llegar», declaró. “Esto es lo interesante de la ciencia: no conocemos las respuestas de antemano. Aprendemos sobre la marcha. Es un momento realmente emocionante para estar en el campo.
Referencia: «Medidas de la constante de Hubble: tensiones en perspectiva» por Wendy Freedman, 30 de junio de 2021, El diario de astrofísica.
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Volver a los primeros días del universo parece algo que sólo sería posible en la ciencia ficción, pero los expertos han logrado encontrar algo muy lejano en las profundidades del tiempo y real.
Algunos de los astrónomos más importantes del mundo han descubierto algo «realmente sorprendente» ocurrido hace miles de millones de años que podría cambiar por completo la comprensión de nuestro universo.
Este es el resultado del estudio de los resultados de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del telescopio espacial James Webb de la NASA.
Esta tecnología extremadamente avanzada permite a los expertos estudiar las galaxias más antiguas del universo, dando una indicación de las condiciones que existían hace muchos, muchos años.
El universo tiene alrededor de 13,7 mil millones de años y un equipo de investigadores de la Universidad de Durham pudo observar datos conocidos como formación de barras apenas unos miles de millones de años después de que se formara el universo, lo cual es bastante sorprendente de comprender.
Esto es más que las observaciones anteriores del Telescopio Espacial Hubble, que ofrecen una visión de las condiciones de hace nueve mil millones de años.
Los hallazgos del equipo se publican en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
iStock
Los nuevos descubrimientos son más significativos que simplemente ofrecer una visión del pasado más lejana que antes. De hecho, la naturaleza de los hallazgos podría significar que es posible que sea necesario reevaluar nuestra comprensión de los primeros días del universo.
Esto se relaciona con las formaciones de barras, porque la presencia de estas formas más sedentarias es un indicador de ambientes más sedentarios, en comparación con la naturaleza más caótica de las galaxias durante su período de gestación anterior.
Zoe Le Conte es investigadora de doctorado en el Centro de Astronomía Extragaláctica del Departamento de Física de la Universidad de Durham y también es la autora principal de la investigación.
Le Conte dijo: “Las galaxias del universo primitivo están madurando mucho más rápido de lo que pensábamos. Esto es una verdadera sorpresa porque se esperaría que el universo en este punto fuera muy turbulento con muchas colisiones entre galaxias y mucho gas que aún no se ha convertido en estrellas.
“Sin embargo, gracias al Telescopio Espacial James Webb, estamos viendo muchas de estas barras mucho antes en la vida del Universo, lo que significa que las galaxias se encontraban en una etapa más avanzada de su evolución de lo que se pensaba anteriormente.
«Esto significa que tendremos que ajustar nuestra visión sobre la evolución temprana de las galaxias».
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Horoscopo
SpaceX lanza 23 satélites Starlink en el vuelo Falcon 9 desde Cabo Cañaveral – Spaceflight Now
Tras el histórico lanzamiento de dos satélites Galileo por parte de la Comisión Europea, SpaceX ha lanzado otro lote de sus propios satélites de Internet de alta velocidad Starlink. El lanzamiento del Falcon 9 el domingo por la noche marcó el 29º lanzamiento dedicado de satélites Starlink en 2024.
El despegue de la misión Starlink 6-54 desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 (SLC-40) en la Estación Espacial de Cabo Cañaveral (CCSFS) tuvo lugar a las 6:08 p.m.EDT (2208 UTC).
El propulsor de primera etapa Falcon 9 que respalda esta misión, número de cola B1076 en la flota de SpaceX, se lanzó por decimotercera vez. Anteriormente apoyó los lanzamientos de Ovzon 3, Intelsat IS-40e, el vuelo número 26 de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS-26) de SpaceX y seis misiones Starlink.
Poco más de ocho minutos después del despegue, B1076 aterrizó en el dron SpaceX, “Simplemente lea las instrucciones”. Este fue el aterrizaje número 80 del JRTI y el aterrizaje de refuerzo número 301 hasta la fecha.
En una publicación en las redes sociales, Kiko Dontchev, vicepresidente de lanzamiento de SpaceX, señaló que el equipo completó una rotación de cinco horas desde JRTI a Puerto Cañaveral entre la llegada y la salida del dron para apoyar la misión Starlink 6-54.
Los 23 satélites Starlink se suman a los 5.874 actualmente en órbita, según cifras compiladas el 24 de abril por el astrónomo y experto en seguimiento orbital Jonathan McDowell. Antes de este lanzamiento, se lanzaron 633 satélites Starlink en 2024.
El miércoles, SpaceX anunció que los Estados Federados de Micronesia, un país insular en el Océano Pacífico al este de Australia, fue el último país en agregarse a la lista de países donde el servicio Starlink está disponible.
Aterrizar y aterrizar en el dron Solo lee las instrucciones pic.twitter.com/qbVzhByVZZ
– EspacioX (@SpaceX) 28 de abril de 2024
Salida del dragón
El lanzamiento de Starlink 6-54 se produce apenas unas horas después de que SpaceX Cargo Dragon se separara de la Estación Espacial Internacional para comenzar su viaje de aproximadamente 36 horas para aterrizar frente a la costa de Florida. El desacoplamiento tuvo lugar a la 1:10 p. m. EDT (5:10 p. m. UTC).
El aterrizaje del martes por la mañana concluirá la misión CRS-30. Estuvo acoplado a la ISS durante más de 30 días y regresará con más de 4.000 libros de experimentos científicos.
La operación es también otro paso importante hacia el lanzamiento de la primera misión tripulada de Boeing al puesto orbital utilizando su nave espacial Starliner.
Antes de que pueda realizarse ese lanzamiento, SpaceX debe mover su nave espacial Crew Dragon Endeavour desde el puerto orientado hacia adelante al puerto orientado hacia el espacio del módulo Harmony. Esta maniobra debería tener lugar el 2 de mayo.
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Los investigadores han descubierto una rara partícula de polvo en un meteorito, formada por una estrella distinta de nuestro sol. Utilizando tomografía avanzada con sonda atómica, analizaron la proporción única de isótopos de magnesio de la partícula, revelando su origen a partir de un tipo recientemente identificado de supernova que quema hidrógeno. Este avance proporciona una mejor comprensión de los eventos cósmicos y la formación de estrellas. Crédito: SciTechDaily.com
Los científicos han descubierto una partícula de meteorito con una proporción de isótopos de magnesio sin precedentes, lo que apunta a su origen en una supernova que quema hidrógeno.
La investigación ha descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre formado por una estrella distinta a nuestro sol.
El descubrimiento fue realizado por la autora principal, la Dra. Nicole Nevill y sus colegas durante sus estudios de doctorado en la Universidad de Curtin, quienes actualmente trabajan en el Instituto de Ciencias Lunares y Planetarias en colaboración con NASAen el Centro Espacial Johnson.
Meteoritos y granos presolares
Los meteoritos están formados principalmente por materiales formados en nuestro sistema solar y también pueden contener pequeñas partículas de estrellas nacidas mucho antes que nuestro sol.
Las pistas de que estas partículas, llamadas granos presolares, son reliquias de otras estrellas, se descubren analizando los diferentes tipos de elementos que contienen.
Técnicas analíticas innovadoras
El Dr. Nevill utilizó una técnica llamada átomo Sonda tomográfica para analizar la partícula y reconstruir la química a escala atómica, accediendo a la información escondida en su interior.
«Estas partículas son como cápsulas del tiempo celestes y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre», dijo el Dr. Nevill.
“Los materiales creados en nuestro sistema solar tienen proporciones de isótopos predecibles: variantes de elementos con diferente número de neutrones. La partícula que analizamos tiene una proporción de isótopos de magnesio distinta de cualquier otra cosa en nuestro sistema solar.
“Los resultados fueron literalmente fuera de este mundo. La proporción de isótopos de magnesio más extrema, de estudios anteriores de granos presolares, fue de alrededor de 1.200. El grano en nuestro estudio tiene un valor de 3.025, que es el valor más alto jamás descubierto.
«Esta proporción de isótopos excepcionalmente alta sólo puede explicarse por la formación de un tipo de estrella recientemente descubierta: una supernova que quema hidrógeno».
Avances en astrofísica
El coautor, el Dr. David Saxey, del Centro John de Laeter en Curtin, dijo que la investigación innova la forma en que entendemos el universo, ampliando los límites de las técnicas analíticas y los modelos astrofísicos.
«La sonda atómica nos proporcionó un gran nivel de detalle al que no habíamos podido acceder en estudios anteriores», afirmó el Dr. Saxey.
“La supernova que quema hidrógeno es un tipo de estrella que se descubrió recientemente, casi al mismo tiempo que estábamos analizando la pequeña partícula de polvo. El uso de la sonda atómica en este estudio proporciona un nuevo nivel de detalle que nos ayuda a comprender cómo se formaron estas estrellas.
Vinculando los resultados de laboratorio con los fenómenos cósmicos
El coautor, el profesor Phil Bland de la Escuela de Ciencias Planetarias y de la Tierra de Curtin, dijo que los nuevos descubrimientos del estudio de partículas raras en meteoritos nos permiten comprender mejor los eventos cósmicos más allá de nuestro sistema solar.
«Es simplemente asombroso poder relacionar mediciones a escala atómica en el laboratorio con un tipo de estrella recientemente descubierta».
La investigación titulada “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Polvo estelar rico en magnesio procedente de una supernova que quema hidrógeno » fue publicado en el Revista de astrofísica.
Referencia: “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Mg-rich Stardust from an H-burning Supernova” por ND Nevill, PA Bland, DW Saxey, WDA Rickard, P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman, L. Daly y SM Reddy, 28 de marzo de 2024, La revista de astrofísica.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad2996
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