Las supernovas se confirman como normas universales

Un estudio de las supernovas usadas como “candelas estándar” para medir la expansión del universo ha revelado cómo evolucionan estas estrellas en explosión. Los resultados tienen una grandes implicaciones para los estudios de energía oscura, dicen los investigadores.

La investigación, publicada la semana pasada en Astrophysical Journal, repasó 200 observaciones de supernovas de “Tipo Ia” a lo largo de un periodo de cinco años.

Las supernovas de Tipo Ia son conocidas como “candelas estándar” cosmológicas debido a que brillan de manera uniforme sin importan su distancia a la Tierra. Las supernovas son estrellas agonizantes extremadamente brillantes creadas cuando sus núcleos colapsan y explotan, y pueden ser tan brillantes como galaxias completas.

Las supernovas de Tipo Ia se usaron en el descubrimiento de la energía oscura, una misteriosa fuerza que desempeña un papel principal en la expansión del universo.
Candelas estándar

En 1998 los estudios de supernovas de Tipo Ia demostraron que las galaxias del universo se estaban alejando. Los dos estudios independientes sorprendieron a los astrónomos que hasta el momento habían pensado que la gravedad estaba haciendo que las cosas se frenaran.

La investigación reveló que una misteriosa fuerza “repulsiva” – que se conoció como energía oscura – adelantó a la gravedad hace aproximadamente 6300 millones de años, provocando que la expansión del universo se acelerase, en lugar de frenarse.

Las supernovas de Tipo Ia fueron una prueba crucial para esta aceleración debido a su brillo conocido. Dada la uniformidad del brillo de estas supernovas, lo brillante o débilmente que se vean desde la Tierra puede ser relacionado directamente con lo lejanas que están las supernovas de nosotros.

Cuando las supernovas se alejan de nosotros, su luz se estira conforme se expande. Observar a cuánto de la longitud de onda de su luz se ha estirado – una propiedad conocida como “desplazamiento al rojo” – nos ha permitido inferir cuánto se ha expandido el universo desde que la luz dejó la supernova.

Ligeramente variable

No obstante, las supernovas de Tipo Ia varían ligeramente, y este último estudio pone la teoría de candela estándar a prueba para descubrir cuánto varía con el tiempo. Si hubiese variaciones significativas, tendría implicaciones para el escenario del universo en expansión y nuestra comprensión de la energía oscura.

El nuevo estudio, liderado por el astrónomo Ryan Foley de la Universidad de California en Berkeley, se basó en datos tomados por el Proyecto ESSENCE, el cual usó tanto telescopios terrestres como el Telescopio Espacial Hubble para observar las supernovas. Los investigadores observaron el espectro de 88 supernovas de Tipo Ia lejanas y más de 400 espectros de luz de supernovas de galaxias cercanas.

El astrónomo y miembro del equipo Brian Schmidt de la Universidad Nacional Australiana en Canberra dijo que el estudio era “el trabajo más exhaustivo que podíamos hacer” de observación de cómo han evolucionado las supernovas. “Queremos estar seguros de que no están cambiando con el tiempo… [y] hasta donde podemos decir están cambiando muy poco”, dijo.

Buenas noticias

Los resultados son buenas noticias para cómo comprender actualmente los astrónomos la energía oscura, y también un apoyo para las predicciones de Einstein sobre la aceleración cosmológica.

“La energía oscura parece crearse conforme se crea el espacio, lo cual es lo que la visión de Einstein de la energía oscura – la constante cosmológica – predice”, dijo Schmidt. “Por lo que sabemos, la teoría está a salvo; la versión de Einstein de las cosas es lo que está sucediendo”.

El astrofísico Scott Croom, de la Universidad de Sydney, que no fue parte del estudio, dijo que era el “mejor trabajo hasta la fecha” realizado sobre la evolución de supernovas de Tipo Ia.

“La razón clave de este gran interés en las [supernovas] de Tipo Ia es debido a que son la forma principal de detectar la energía oscura”, dijo Croom. Pero dio que otros métodos de estudio de la energía oscura, tales como observar la radiación de fondo cosmológica y las ondas de sonido dejadas por el Big Bang, probablemente serían más útiles para el estudio de la energía oscura en un futuro.

Schmidt dijo que se inclinaba por el acuerdo: “Si queremos avanzar en nuestra comprensión de la energía oscura, necesitamos usar otros métodos – este estudio es casi lo más lejos que podemos ir [en la comprensión de la energía oscura] con las supernovas. Será extremadamente difícil asegurarse de que no se introducen errores en posteriores estudios de supernovas”.

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Autor: Heather Catchpole
Fecha Original: 12 de septiembre de 2008
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Vía: Ciencia Kanija