La increíble constante menguante de Hubble

Benjamín Montesinos

Tomo el título de esta contribución de un artículo de Virginia Trimble, acerca de la “variación” de esta constante desde que Edwin Hubble descubrió que el Universo está en expansión, hasta nuestros días.

Las observaciones de Edwin Hubble en la década de los años 20 del siglo XX constituyen la primera evidencia observacional de la expansión del Universo.  Hubble y su ayudante Milton Humason, estudiaron los espectros de lo que entonces denominaban nebulosas.

Dos imágenes de Edwin Hubble, observando (literalmente como se puede ver) a través de dos telescopios,

(Una corta digresión: en aquellos años no se tenía claro que pudieran existir otras galaxias externas a la nuestra, o “Universos-isla” como se las llamaba también en esa época, y puesto que la apariencia de las galaxias vistas a través de los telescopios tenía un aspecto nebuloso, se les denominó genericamente “nebulosas”. Hoy ese término se reserva a las nubes de polvo y gas que existen en nuestra Galaxia y en otras galaxias).

Sigamos con nuestra historia. El estudio del desplazamiento al rojo -causado por el efecto Doppler– de las líneas de absorción presentes en esos espectros, causadas por los elementos químicos de las estrellas que componían esas galaxias demostró que éstas se estaban alejando de nosotros. Por otro lado el descubrimiento de estrellas variables Cefeidas en varias de esas nebulosas, demostró que realmente eran galaxias distintas a la nuestra y dibujó un nuevo lienzo del Universo: nosotros nos encontramos en una galaxia -la Vía Láctea- y existen muchísimas más, hoy sabemos que son cientos de miles de millones, esparcidas por todo el espacio.

Un fragmento del Hubble Deep Field (HDF), imagen muy profunda del cielo obtenida con el Telescopio Espacial Hubble. El HDF cubre un área del cielo con unas dimensiones lineales de alrededor de 1/30 del diámetro de la Luna llena. El área es equivalente a la interceptada por un grano de arroz que situáramos a la distancia de un metro de nuestros ojos… cuando el HST apuntó durante varios días a un área del cielo donde no se habían descubierto antes galaxias encontró miles de ellas (Imagen cortesía de Robert Williams y el equipo del HDF-NASA).

Los estudios de Hubble dieron como resultado un hecho curioso: cuanto más alejada estaba una galaxia, más deprisa se alejaba de nosotros. Ese hecho lo expresó con una sencilla ecuación:

v [km/s] = H0 [(km/s)/Mpc] x d (Mpc)

v es la velocidad de la galaxia medida por nosotros, d es la distancia y H0 es la constante de Hubble. Las unidades de la constante de Hubble pueden parecer algo extrañas, pero es muy sencillo de entender: la distancia a las galaxias se mide en Mpc, sin abreviar Megaparsecs, el prefijo Mega indica “millones de” y 1 parsec equivale a 3.26 años-luz. La ley de Hubble nos dice que si una galaxia está el doble de alejada que otra, su velocidad de recesión es también dos veces más grande.

El problema al que Hubble se enfrentó fue la determinación de las distancias.  Errores intrínsecos en la asignación de un brillo absoluto a las Cefeidas, que eran los indicadores de distancias, le llevaron a dar un valor de la constante de 500-550 (km/s)/Mpc. De hecho el primer valor publicado es de 600 (km/s)/Mpc (Lemaitre, 1927).  Desde entonces, debido a la recalibración de las escalas de distancia y al uso de nuevos métodos para estimar este parámetro, basados, por ejemplo, en la comparación del brillo de supernovas en galaxias muy lejanas con el de galaxias próximas, el valor de la constante de Hubble se ha ido “encogiendo” de una forma bastante sistemática. Omitiendo las unidades damos alguno de los valores, con sus autores y años:

535 (Hubble, 1937), 320 (Mineur, 1946), 240 (Behr, 1951), 280 (Baade y Tackeray,1956), 180 (Humason, Mayall y Sandage, 1956), 35-150 (Sandage, 1958), 100 (van den Bergh, 1961), 70 (Ambartsumyan, 1961),  45-60 (Sandage y Tammann, 1976). El valor actual más aceptado, combinado datos de distintos experimentos es de unos 72±10 (km/s)/Mpc. Quedan aún muchas incógnitas por resolver. La constante de Hubble no es más que uno de los parámetros que nos dan la clave para conocer la historia y el futuro del Universo. La densidad crítica es otro de ellos, la naturaleza de la energía oscura, que tiene los efectos de una antigravedad… en futuras contribuciones iremos tocando estos temas.

Compartir:

4 comentarios

  1. Me encantan ver las fotos de las galaxias., Quisiera ver mas de otras galaxias y mas claras los felicito por las tomas gracias atte tito

  2. I cling on to listening to the reports talk about getting free online grant applications so I have been looking around for the most excellent site to get one. Could you advise me please, where could i find some?

  3. I ran into this page mistakenly, surprisingly, this is a wonderful website. The site owner has done a great job writing/collecting articles to post, the info here is really and helpful when i do research. Now i am going to bookmark this internet site so that I can revisit in the future.

Deja un comentario