Un nuevo método para medir grandes distancias astronómicas es proporcionar a los investigadores un criterio cósmico para determinar con precisión qué tan lejos están las galaxias distantes. “Medimos una distancia geométrica directa a la galaxia, independiente de las complicaciones y suposiciones inherentes a otras técnicas. La medición destaca un método valioso que puede usarse para determinar la tasa de expansión local del Universo, que es esencial en nuestra búsqueda para encontrar la naturaleza de la Energía Oscura ", dijo James Braatz, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), quien habló hoy en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Pasadena, California.
Braatz y sus colegas utilizaron el Very Long Baseline Array (VLBA) de la Fundación Nacional de Ciencias y el Telescopio Robert C. Byrd Green Bank (GBT), y el Radio Telescopio Effelsberg del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Alemania para determinar que una galaxia apodado UGC 3789 está a 160 millones de años luz de la Tierra. Para hacer esto, midieron con precisión el tamaño lineal y angular de un disco de material que orbita el agujero negro central de la galaxia. Las moléculas de agua en el disco actúan como masers para amplificar o fortalecer las ondas de radio de la misma manera que los láseres amplifican las ondas de luz.
La observación es un elemento clave de un gran esfuerzo para medir la tasa de expansión del Universo, conocida como la Constante de Hubble, con una precisión muy mejorada. Ese esfuerzo, dicen los cosmólogos, es la mejor manera de reducir las posibles explicaciones de la naturaleza de la Energía Oscura. "La nueva medición es importante porque demuestra una técnica geométrica de un solo paso para medir distancias a galaxias lo suficientemente lejos como para inferir la tasa de expansión del Universo", dijo Braatz.
Dark Energy fue descubierta en 1998 con la observación de que la expansión del Universo se está acelerando. Constituye el 70 por ciento de la materia y la energía en el Universo, pero su naturaleza sigue siendo desconocida. Determinar su naturaleza es uno de los problemas más importantes en astrofísica.
"Medir distancias precisas es uno de los problemas más antiguos en astronomía, y aplicar una técnica de radioastronomía relativamente nueva a este viejo problema es vital para resolver uno de los mayores desafíos de la astrofísica del siglo XXI", dijo el miembro del equipo Mark Reid de Harvard- Centro Smithsonian de Astrofísica (CfA).
El trabajo en UGC 3789 sigue una medición histórica realizada con el VLBA en 1999, en la que la distancia a la galaxia NGC 4258 (23 millones de años luz) se midió directamente observando a los maestros de agua en un disco de material que orbita su agujero negro central. Esa medición permitió el refinamiento de otras técnicas indirectas de medición de distancia utilizando estrellas variables como "velas estándar".
La medición a UGC 3789 agrega un nuevo hito siete veces más distante que NGC 4258, que en sí mismo está demasiado cerca para medir la constante de Hubble directamente. La velocidad a la que NGC 4258 se aleja de la Vía Láctea puede verse influenciada por los efectos locales. "UGC 3789 es lo suficientemente lejos como para que la velocidad a la que se aleja de la Vía Láctea sea más indicativa de la expansión del Universo", dijo la miembro del equipo Elizabeth Humphreys del CfA.
Tras el logro con NGC 4258, los astrónomos utilizaron el GBT altamente sensible para buscar otras galaxias con másers de moléculas de agua similares en discos que orbitan sus agujeros negros centrales. Una vez que se encontraron candidatos, los astrónomos utilizaron el VLBA y el GBT junto con el telescopio Effelsberg para hacer imágenes de los discos y medir su estructura rotacional detallada, necesaria para las mediciones de distancia. Este esfuerzo requiere observaciones de varios años de cada galaxia. UGC 3789 es la primera galaxia en el programa que produce una distancia tan precisa.
El miembro del equipo Cheng-Yu Kuo de la Universidad de Virginia presentó una imagen del disco maser en NGC 6323, una galaxia aún más distante que UGC 3789. Este es un paso hacia el uso de esta galaxia para proporcionar otro valioso hito cósmico. "La muy alta sensibilidad de los telescopios permite hacer imágenes de galaxias incluso más allá de 300 millones de años luz", dijo Kuo.
Fuente: AAS
