Una nueva forma de medir la tasa de expansión del universo: la deriva del corrimiento al rojo
por Brian Koberlein, Universe Today.
21 de agosto de 2023.
El corrimiento al rojo cosmológico depende de la distancia de una galaxia. Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Herido (Caltech-IPAC)
En 1929, Edwin Hubble publicó la primera evidencia sólida de que el universo se está expandiendo. Basándose en datos de Vesto Slipher y Henrietta Leavitt, Hubble demostró una correlación entre la distancia galáctica y el corrimiento al rojo. Cuanto más distante estaba una galaxia, se apreciaba un desplazamiento de la luz hacia el extremo rojo del espectro. Ahora sabemos que esto se debe a la expansión cósmica, lo que hace que las galaxias distantes parezcan alejarse de nosotros. La tasa de esta expansión se conoce como el parámetro de Hubble, y aunque tenemos una buena idea de su valor, todavía hay cierta tensión entre los diferentes resultados.
El parámetro de Hubble tiene un valor de unos 70 km/s por megaparsec. Dado que el universo todavía se está expandiendo, con cada año que pasa, una galaxia está un poco más distante, y eso significa que su corrimiento hacia el rojo debería ser un poco más grande. En otras palabras, la expansión cósmica significa que los desplazamientos hacia el rojo de las galaxias deberían derivar más hacia el rojo con el tiempo.
Esta deriva es extremadamente pequeña, para una galaxia a 12 mil millones de años luz de distancia, su velocidad aparente sería aproximadamente el 95% de la velocidad de la luz, mientras que su deriva sería de solo 15 cm/s cada año. Eso es demasiado pequeño para que lo observen los telescopios actuales. Pero cuando el Extremely Large Telescope (ELT) comience a recopilar datos en 2027, debería poder observar esta deriva a tiempo. Se estima que después de 5 a 10 años de observaciones precisas, ELT debería poder ver derivas de corrimiento al rojo del orden de 5 cm/s.
En lugar de observar el corrimiento al rojo de una galaxia durante décadas, una nueva investigación propone buscar galaxias distantes que estén gravitacionalmente reflejadas por una galaxia más cercana. Muchas galaxias distantes son captadas por una galaxia más cercana entre nosotros y la distante, pero la mayoría de las galaxias captadas aparecen como un solo arco distorsionado al lado de la galaxia en primer plano.
Pero a veces las lentes gravitatorias pueden crear múltiples imágenes de una galaxia distante. Dado que cada imagen de la galaxia distante toma un camino ligeramente diferente para llegar a nosotros, la distancia de cada camino también es ligeramente diferente. Entonces, en lugar de esperar décadas a que una galaxia se aleje más de nosotros, podemos obtener instantáneas de la galaxia separadas por años o décadas. Cada imagen tendría un corrimiento al rojo ligeramente diferente, y comparándolas podríamos medir la deriva del corrimiento al rojo.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-08-expansion-universe-redshift-drift.html