Imagen:
Remanente de la Supernova Type 1ª 20152218-s-Crédito:NASA/CXC/U.Texas
Los investigadores utilizando un conjunto
recién identificado de supernovas, han encontrado una manera de medir
distancias en el espacio duplicado la
precisión de un método que utilizaban para medir grandes distancias en el
espacio, el mismo que llevó al descubrimiento de la energía oscura.
En
un artículo publicado en Science, los investigadores de la Universidad de
California, Berkeley, SLAC National Accelerator Laboratory, del Centro
Harvard-Smithsoniano para Astrofísica y el Laboratorio Nacional Lawrence
Berkeley explican que la mejora les permite medir distancias astronómicas con
una incertidumbre de menos de 4 por ciento.
La
clave es un tipo especial de supernovas de tipo Ia.
Las
supernovas de tipo Ia son
explosiones termonucleares de las enanas blancas – la son densos restos de
estrellas que han quemado todo su combustible de hidrógeno. Se cree que una supernova tipo Ia se
activará por la fusión o la interacción de la enana blanca con una estrella
compañera en órbita.
"Desde hace un par de semanas, una supernova de tipo Ia se vuelve cada vez más brillante
antes de que comience a desaparecer", dice Patrick Kelly,
autor principal del nuevo estudio de la Universidad de California, Berkeley. "Resulta
que el ritmo al que se desvanece nos dice sobre el brillo absoluto de la
explosión."
Si
se conoce el brillo absoluto de una fuente de luz, su brillo observado se puede
utilizar para calcular su distancia desde el observador. Esto es similar a una vela, cuya luz
aparece más débil cuanto más lejos está. Es
por eso que las supernovas de tipo Ia
también se conocen como astronómicos " candelas
estándar ".
El Premio Nobel de Física 2011 fue a un trío de científicos que
usaron estas candelas estándar para determinar que nuestro universo se está
expandiendo a un ritmo acelerado. Los
científicos creen que probablemente es causada por una forma desconocida de
energía a la cual llaman energía oscura.
Sin
embargo, las mediciones que utilizan estas velas cósmicas están lejos de ser
perfectas. Por razones que
todavía no se entienden, las distancias que se deducen de las explosiones de
supernovas parecen estar sistemáticamente vinculadas a los ambientes de donde
se encuentran las supernovas. Por ejemplo, la masa de la galaxia anfitriona
parece que tiene un efecto de 5 por ciento.
La intensa emisión ultravioleta de las estrellas
dentro de un círculo que rodea a estas supernovas (que se muestran en blanco)
revela la presencia de estrellas calientes y masivas, y sugiere que el
resultado supernovas de la interrupción de los comparativamente jóvenes
estrellas enanas blancas.
Cortesía de: Patrick Kelly / Universidad
de California, Berkeley
En
el nuevo estudio, Kelly y sus colegas describen un conjunto de supernovas de
Tipo Ia que permiten mediciones de
distancia que son mucho menos dependientes de tales factores. Utilizando los datos del satélite
GALEX de la NASA, el Sloan Digital Sky Survey y el Observatorio Nacional de
Kitt Peak, determinaron que las supernovas situadas en galaxias anfitrionas ricas en estrellas jóvenes dan distancias
mucho más precisas.
Los
científicos también tienen una probable explicación para la extraordinaria
precisión. "Parece que los correspondientes enanas blancas eran bastante
jóvenes cuando explotó", dice Kelly. "Esta relativamente pequeña
extensión de la edad puede hacer que este conjunto particular de las supernovas
de tipo Ia a ser más uniforme".
Para su estudio, los científicos analizaron casi 80 supernovas
que, en promedio, fueron aldedor de 400 millones de años luz de distancia. En una escala astronómica, esta es una
distancia relativamente corta, y la luz emitida por estas fuentes se deriva de
tiempos cósmicos más bien recientes.
"Una actividad muy interesante para nuestro análisis es que
puede aplicarse fácilmente a supernovas de tipo Ia en distancias más grandes, (dando) un enfoque que nos permitirá
analizar las distancias con más precisión como vamos más atrás en el
tiempo", dice Kelly.
Este
conocimiento, a su vez, puede ayudar a los investigadores a dibujar un panorama
más preciso de la historia de la expansión del universo y podrían proporcionar
pistas cruciales sobre la física detrás de la velocidad cada vez mayor a la que
el cosmos se expande.
El Trabajo de Patrick L. Kelly, Alexei Filippenko, David L. Burke,
Malcolm Hicken, Mohan Ganeshalingam y Weikang Zheng se encuentra en la Revista Science del 27 de marzo de 2015-Vol.347nº 6229 pp. 1459-1462 DOI 10.1126/science 1261475
Fuente:Symmetry- marzo 26.2015
