Una nueva forma de determinar la constante de Hubble

En 1929, el astrónomo Edwin Hubble descubrió que el universo se expandía. Hizo este descubrimiento dándose cuenta de la relación entre la distancia a una galaxia y la velocidad a la que esta se aleja de nosotros, y escribió esta relación como la famosa Ley de Hubble, que incluye la constante de Hubble. Puede parecer sorprendente que dicha constante aún no haya sido bien acotada, pero el problema radica en que medir distancias a objetos es observacionalmente muy complicado. Mientras que es fácil medir las velocidades usando el desplazamiento al rojo, medir las distancias aparentes es todo un reto.

Se pueden medir distancias a estrellas cercanas usando el paralelaje, observando el movimiento con respecto a las estrellas de fondo, pero dicha técnica solo funciona con estrellas relativamente cercanas. Más allá de eso, se necesitan "candelas estándar" que son objetos conocidos por su luminosidad intrínseca. Sabiendo que el flujo que vemos decrecer lo hace en razón del cuadrado de la distancia al objeto, se puede usar dicho flujo observado de la candela estándar para medir la distancia.

Tradicionalmente, el tipo Ia de supernovas, las cuales son el resultado de la explosión de una enana blanca, se ha usado como candelas estándar. Estas supernovas son extremadamente brillantes y pueden ser vistan en alto corrimiento al rojo, así que se pueden usar para medir distancias cosmológicas. Esta es la técnica usada para obtener el valor actual de la constante de Hubble, 73.8 ± 2.4 km/s/Mpc.

La actual investigación muestra un tipo de objeto completamente diferente que puede ser usado como candela estándar. Este enfoque es muy atractivo, ya que si funciona, puede dar una acotación completamente independiente de la velocidad de expansión del universo.

Las regiones HII son grandes nubes de gas ionizado donde nacen las estrellas. Las galaxias HII son galaxias cuyo espectro está dominado por la gigante región HII. Los investigadores encontraron que, midiendo las regiones HII cercanas pero extragalácticas con distancias conocidas, hay una gran correlación entre el ancho de la característica espectral dominante H-β y la luminosidad total de dicha característica. Concuerdan en una linea con dicha correlación, lo que da una manera de medir la luminosidad intrínseca total dada la anchura de la característica espectral. Después midieron una gran muestra de galaxias HII más lejanas, hasta un desplazamiento al rojo de 0.16. Usando la ecuación determinada para las regiones HII, se puede averiguar las luminosidades intrísecas usando el ancho de dicha línea. Por último, midiendo el flujo real, pueden calcular la distancia al objeto.

Este método ofrece un conjunto de distancias que pueden ser combinadas con las medidas de velocidad para medir la constante de Huuble. El error obtenido en las mediciones es casi tan pequeño como en el método tradicional de las supernovas tipo Ia, siendo este nuevo método totalmente independiente. Esta nueva acotación de la constante de Hubble nos da una confirmación independiente de la velocidad de expansión del universo.

Via Astrobites