Hubble confirma la aceleración cósmica con lentes débiles
Un nuevo estudio liderado por científicos europeos presenta el análisis de datos más abarcador del relevamiento más ambicioso nunca antes realizado por el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA. Estos investigadores han utilizado, por primera vez, datos del Hubble para probar los efectos de “lentes débiles” gravitacionales naturales en el espacio y caracterizar la expansión del Universo.
Un grupo de astrónomos liderado por Tim Schrabback, del Observatorio de Leiden, condujo un intensivo estudio de más de 446 mil galaxias con el campo COSMOS, resultado del mayor relevamiento hasta ahora realizados con el Hubble. Para la elaboración del relevamiento COSMOS, el Hubble fotografió 575 vistas ligeramente superpuestas de la misma parte del Universo usando la Cámara Avanzada para Relevamientos, ACS, a bordo del HST. Esto tomó cerca de 1000 horas de observaciones.
Además de los datos del Hubble, los investigadores usaron datos de corrimientos al rojo obtenidos a partir de telescopios basados en el suelo para asignar distancias a 194 mil de las galaxias estudiadas (un corrimiento al rojo superior a 5).
“El número absoluto de galaxias incluídas en este tipo de análisis es sin precedentes, pero más importante es la riqueza de información que pudimos obtener acerca de las estructuras invisibles del Universo a partir de esta excepcional base de datos”, dice el coautor Patrick Simon, de la Universidad de Edimburgo.
En especial, los astrónomos pudieron ”pesar” la distribución de materia a gran escala en el espacio para grandes distancias. Para esto, hicieron uso del hecho que esta información está codificada en las formas distorsionadas de las galaxias distantes, un fenómeno conocido como lente gravitacional débil. Usando complejos algoritmos, el equipo liderado por Schrabback ha mejorado el método estándar y obtuvo mediciones de formas de galaxias con una precisión sin precedentes. Los resultados de este estudio serán publicados en un próximo número de Astronomy and Astrophysics.
La meticulosidad y escala de este estudio hizo posible una confirmación independiente de que la expansión del Universo está acelerada por un componente misterioso adicional llamado energía oscura. Existe un puñado de otras confirmaciones independientes. Los científicos necesitaron saber cómo la formación de grupos de materia evolucionaron en la historia del Universo para determinar cómo la fuerza gravitacional, la cual mantiene unida a la materia, y la energía oscura, la cual la aparta acelerando la expansión del Universo, tienen efecto sobre ella.
“La energía oscura afecta nuestras mediciones por dos razones. Primero, cuando está presente, los cúmulos de galaxias crecen más lentamente, y segundo, ésta cambia la manera en que el Universo se expande, afectando a las galaxias más distantes más efectivamente modificadas por las lentes. Nuestro análisis es sensible a ambos efectos”, dice el co-autor Benjamin Joachimi de la Universidad de Bonn. “Nuestro estudio también provee una confirmación adicional de la teoría general de la relatividad de Einstein, la cual predice cómo la señal desviada depende del corrimiento hacia el rojo,” agrega el co-investigador Martin Kilbinger, del Instituto de Astrofísica de París.
El gran número de galaxias incluido en este estudio, junto con la información de sus corrimientos hacia el rojo, está guiando a un mapa más claro de cómo se presenta, exactamente, parte del Universo; esto nos ayuda a ver sus habitantes galácticos y cómo están distribuidos. “Con información más precisa acerca de las distancias a las galaxias, podemos medir la distribución de la materia entre ellas y con mayor precisión”, indica el co-investigador Jan Hartlap de la Universidad de Bonn. “Antes, la mayoría de los estudios eran hechos en 2D, como tomar rayos X del tórax. Nuestro estudio es más como una reconstrucción en 3D del esqueleto con un tomógrafo computado. Más allá de eso, somos capaces de ver el esqueleto de materia oscura madura desde el Universo joven hasta el presente”, comenta el otro coautor William High, de la Universidad de Harvard.
Los astrónomos eligieron específicamente el relevamiento COSMOS porque pensaron que es una muestra representativa del Universo. Con estudios completos tales como el liderado por Schrabback, los astrónomos serán capaces, un día, de aplicar su técnica para áreas más amplias del cielo, formando una imagen más clara de cómo es realmente ahí afuera.
Más información en: http://www.universetoday.com/2010/03/26/hubble-confirms-cosmic-acceleration-with-weak-lensing/
http://www.spacetelescope.org/news/html/heic1005.html
