Cosmológicamente hablando, la Vía Láctea y su vecindario inmediato están en las boondocks.
En un estudio observacional de 2013, la astrónoma Amy Barger de la Universidad de Wisconsin-Madison y su entonces estudiante Ryan Keenan mostraron que nuestra galaxia, en el contexto de la estructura a gran escala del universo, reside en un enorme vacío: una regiónde espacio que contiene muchas menos galaxias, estrellas y planetas de lo esperado.
Ahora, un nuevo estudio realizado por un estudiante universitario de UW-Madison, también estudiante de Barger's, no solo confirma la idea de que existimos en uno de los agujeros de la estructura de queso suizo del cosmos, sino que ayuda a aliviar el aparente desacuerdo otensión entre diferentes mediciones de la constante de Hubble, la unidad que usan los cosmólogos para describir la velocidad a la que el universo se está expandiendo hoy.
Los resultados del nuevo estudio se presentaron el 6 de junio de 2017 en una reunión de la American Astronomical Society.
La tensión surge al darse cuenta de que las diferentes técnicas que los astrofísicos emplean para medir qué tan rápido se expande el universo dan diferentes resultados. "No importa qué técnica uses, debes obtener el mismo valor para la tasa de expansión del universo hoy", explicaBen Hoscheit, el estudiante de Wisconsin que presenta su análisis del vacío aparentemente mucho más grande que el promedio en el que reside nuestra galaxia. "Afortunadamente, vivir en un vacío ayuda a resolver esta tensión".
La razón de esto es que un vacío, con mucha más materia fuera del vacío ejerciendo un tirón gravitacional ligeramente mayor, afectará el valor de la constante de Hubble que se mide de una técnica que utiliza supernovas relativamente cercanas, mientras que no tendrá ningún efectosobre el valor derivado de una técnica que utiliza el fondo cósmico de microondas CMB, la luz sobrante del Big Bang.
El nuevo informe de Wisconsin es parte del esfuerzo mucho mayor para comprender mejor la estructura a gran escala del universo. La estructura del cosmos es similar al queso suizo en el sentido de que está compuesto de "materia normal" en la formade huecos y filamentos. Los filamentos están formados por supercúmulos y cúmulos de galaxias, que a su vez están compuestos de estrellas, gas, polvo y planetas. Se cree que la materia oscura y la energía oscura, que aún no se pueden observar directamente, comprenden aproximadamente 95por ciento de los contenidos del universo.
El vacío que contiene la Vía Láctea, conocido como el vacío KBC para Keenan, Barger y Lennox Cowie de la Universidad de Hawai, es al menos siete veces mayor que el promedio, con un radio que mide aproximadamente mil millones de años luz., es el mayor vacío conocido por la ciencia. El nuevo análisis de Hoscheit, según Barger, muestra que las primeras estimaciones de Keenan del vacío KBC, que tiene la forma de una esfera con un caparazón de grosor creciente formado por galaxias, estrellas y otras materias,no están descartadas por otras restricciones de observación.
"A menudo es realmente difícil encontrar soluciones consistentes entre muchas observaciones diferentes", dice Barger, un cosmólogo observacional que también tiene una cita de graduado afiliado en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Hawai ". Lo que Ben ha demostrado es que elel perfil de densidad que Keenan midió es consistente con los observables cosmológicos. Uno siempre quiere encontrar consistencia, o de lo contrario hay un problema en algún lugar que necesita ser resuelto ".
La luz brillante de una explosión de supernova, donde la distancia a la galaxia que alberga la supernova está bien establecida, es la "vela" de elección para los astrónomos que miden la expansión acelerada del universo. Debido a que esos objetos están relativamente cerca del MilkyManera y porque no importa dónde exploten en el universo observable, lo hacen con la misma cantidad de energía, proporciona una manera de medir la constante de Hubble.
Alternativamente, el fondo cósmico de microondas es una forma de sondear el universo muy temprano. "Los fotones del CMB codifican una imagen de bebé del universo muy temprano", explica Hoscheit. "Nos muestran que en esa etapa, el universo era sorprendentementehomogéneo. Era una sopa caliente y densa de fotones, electrones y protones, que mostraba solo pequeñas diferencias de temperatura en el cielo. Pero, de hecho, esas pequeñas diferencias de temperatura son exactamente lo que nos permite inferir la Constante de Hubble a través de esta técnica cósmica ".
Por lo tanto, se puede hacer una comparación directa, dice Hoscheit, entre la determinación 'cósmica' de la Constante de Hubble y la determinación 'local' derivada de las observaciones de luz de supernovas relativamente cercanas.
El nuevo análisis realizado por Hoscheit, dice Barger, muestra que no hay obstáculos de observación actuales para la conclusión de que la Vía Láctea reside en un vacío muy grande. Como beneficio adicional, agrega, la presencia del vacío también puede resolver algunosde las discrepancias entre las técnicas utilizadas para determinar qué tan rápido se está expandiendo el universo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Terry Devitt. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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