Los astrónomos descubren una nueva vela estándar

Uno de los problemas más complicados de la astronomía es la medida de la distancia.

En teoría, la distancia debería ser fácil de calcular. Si conoce el brillo intrínseco de un objeto, una simple medida de su brillo aparente le dirá qué tan lejos está (ya que el brillo cae como un cuadrado inverso de su distancia).

Entonces, en astronomía, el problema de la distancia está íntimamente relacionado con el problema de conocer el brillo intrínseco de un objeto.



Pero eso es difícil. Simplemente no hay forma de saber el brillo intrínseco de la mayoría de las estrellas y galaxias y, por lo tanto, no hay forma de calcular su distancia.

Sin embargo, los astrónomos han encontrado un par de excepciones. Una es la variable Cefeida, una estrella cuyo brillo está vinculado a la velocidad a la que pulsa su luminosidad. Entonces, si conoce el período de pulsación, puede calcular el brillo intrínseco.

Otra es la supernova de tipo 1a, que explota con aproximadamente la misma masa y, por lo tanto, tiene el mismo brillo intrínseco.

Estas llamadas velas estándar son las reglas que utilizan los astrónomos para medir la distancia en el universo. Como tales, son extremadamente valiosos.

Hoy, Darach Watson del Centro de Cosmología Oscura de la Universidad de Copenhague en Dinamarca y algunos amigos, dicen que han creado un tipo de vela estándar completamente nuevo que mide la distancia a los núcleos galácticos activos.

Los núcleos galácticos activos son galaxias con un agujero negro supermasivo central que emite una radiación intensa. Cuando esta radiación golpea las nubes de gas cercanas, las ioniza y hace que emitan una luz característica propia.

En los últimos años, los astrónomos han descubierto que pueden ver tanto las emisiones del agujero negro supermasivo como las emisiones de las nubes de gas. Obviamente, estos están relacionados, pero el tiempo que tarda la radiación en llegar a la nube significa que los cambios aquí se retrasan con los del agujero negro supermasivo.

Este retraso, que se puede medir con una técnica llamada mapeo de reverberación, es una medida clara del radio de la nube.

Pero dado que el flujo de radiación del agujero negro cae como una ley del cuadrado inverso, el brillo de estas nubes también depende de su radio.

Entonces, una buena medida de su radio también da una indicación de su brillo intrínseco.

Ahora Watson y compañía han usado esta técnica para medir la distancia a 38 núcleos galácticos activos a distancias de hasta z = 4. Eso es significativamente más lejos de lo que es posible con la supernova de tipo 1a, cuya distancia no se puede medir con precisión más allá de z = 1,7.

Decir que esto es interesante es decirlo suavemente. Cuando las variables Cefeidas se identificaron como velas estándar a principios del siglo XX, Edwin Hubble las usó para mostrar que el Universo se estaba expandiendo.

Cuando las supernovas de tipo 1a se identificaron como velas estándar a principios de la década de 1990, los astrónomos las usaron para descubrir que la expansión del Universo se está acelerando.

Entonces, ¿qué hay de las perspectivas de este nuevo método? Los núcleos galácticos activos se encuentran entre los objetos más brillantes del universo. Los astrónomos pueden verlos a distancias de hasta aproximadamente z = 7, lo que corresponde a solo 750 millones de años después del Big Bang.

Una forma precisa de determinar su distancia seguramente tendrá profundas implicaciones.

Ref: arxiv.org/abs/1109.4632 : Una nueva medida cosmológica de distancia con AGN

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