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Actualidad científica

  • 17/10/2018 - astronomía

    Pero ¿cómo se forman realmente los planetas?

    Como un coche que pesa el doble que el acero con que lo hicieron, los exoplanetas tienen una masa mucho mayor que el material del que surgen. Este nuevo hallazgo pone en entredicho las teorías de la formación planetaria.

  • 17/10/2018 - Comportamiento

    Por qué vivir en pareja engorda

    Los hábitos comunes que se adquieren durante la convivencia son los responsables del aumento de peso.

  • 16/10/2018 - astronomía

    Grandes penitentes de Europa

    Recuerdan a los nazarenos de una procesión, con sus ropas blancas y sus capirotes. Son unas agudas cuchillas de hielo que se juntan a cientos en neveros o campos de hielo. Y no las hay solo en la Tierra.

  • 16/10/2018 - Nutrición

    Aquello que comemos puede afectar a nuestros bisnietos

    En ratones, la sobrealimentación de los progenitores promovería la aparición de conductas de drogadicción e induciría cambios metabólicos característicos de la obesidad en sus descendientes. Los efectos se observarían a lo largo de tres generaciones.

  • 15/10/2018 - Astronomía

    El telescopio Hubble deja de tomar datos tras un fallo mecánico

    Un problema en uno de los giroscopios ha obligado a suspender temporalmente las operaciones del veterano observatorio espacial.

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  • 08/05/2018

Cosmología

Una solución radicalmente conservadora para el mayor misterio de la cosmología

Dos maneras de medir el ritmo al que se expande el universo arrojan dos respuestas incompatibles. A muchos les parece una indicación de que interviene ahí física nueva, pero un nuevo análisis sostiene que la causa de la discrepancia podría ser que hay errores que se pasan por alto.

arXiv

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La estrella cefeida variable RS Puppis, observada por el Telescopio Espacial Hubble. Las estrellas de este tipo sirven, junto con las superniovas, para medir el ritmo de la expansión del universo [Hubble Space Telescope].

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Los cosmólogos han utilizado cada una de las herramientas a su disposición para medir exactamente el ritmo al que se expande el universo. Pero esas mediciones han arrojado resultados contradictorios.

Estas mediciones discordantes atormentan a los astrofísicos e inspiran una desbocada producción de conjeturas acerca de si no intervendrán procesos físicos desconocidos que expliquen la divergencia. ¿No estarán las partículas de la materia oscura interaccionando fuertemente con la materia ordinaria de los planetas, las estrellas y las galaxias? ¿O no será por una partícula exótica que no se haya detectado todavía, el neutrino llamado estéril, por ejemplo? Las posibilidades son tan ilimitadas como la imaginación de los físicos teóricos.

Sin embargo, un nuevo estudio, de John Peacock, cosmólogo de la Universidad de Edimburgo, figura destacada entre los cosmólogos, adopta un punto de vista mucho más conservador del problema. Junto con su coautor, José Luis Bernal, estudiante de doctorado de la Universidad de Barcelona, sostiene que es posible que no haya tensión alguna entre las mediciones. Bastaría un no se sabe qué en algún instrumento de los telescopios, por ejemplo, o un error subestimado, para explicar la brecha entre los valores de la constante de Hubble. «Cuando se hacen mediciones así, se toma en cuenta todo lo que se sabe, pero está claro que puede haber cosas desconocidas. El artículo formaliza matemáticamente esto», dice Wendy Freedman, astrónoma de la Universidad de Chicago.

Freedman es una pionera de la medición de la constante de Hubble con cefeidas, estrellas que tienen todas el mismo brillo intrínseco. Por ello, determinando su brillo aparente se puede calcular con precisión la distancia a las galaxias cercanas que las albergan. Midiendo la velocidad a la que esas galaxias se apartan de nosotros, se tiene la constante de Hubble. Este método se puede extender al universo más distante subiendo por la escalera de las distancias cósmicas: con las cefeidas se calibra el brillo de las supernovas que se pueden ver a miles de millones de años luz de distancia.

Todas esas mediciones tienen incertidumbres, claro está. Los grupos de investigación toman primero unas mediciones crudas, y luego intentan tener en cuenta las particularidades de cada telescopio, las incógnitas astrofísicas y otras innumerables formas de incertidumbre que pueden mantener a los noctámbulos astrónomos despiertos el día entero. Al final, todos los estudios publicados se combina en un solo número que corresponde al ritmo de la expansión, junto con una medida de lo incierto que es ese número.

En el nuevo trabajo, Peacock arguye que pueden deslizarse errores desconocidos en cada fase de esos cálculos, y de maneras que distan de ser obvias para los astrónomos que trabajan con ellos. Bernal y él ofrecen un metaanálisis de las diversas mediciones mediante un enfoque estadístico bayesiano. Separan las mediciones en distintas clases independientes unas de otras (quiere decir que no usan el mismo telescopio, ni tampoco comparten suposiciones implícitas). Es fácil actualizarlo cuando hay mediciones nuevas. «No cabe duda de que se necesita una manera ‒—uno creería que los estadísticos la habrían proporcionado ya— de combinar las mediciones de modo que no sea probable que uno vaya a perder hasta la camisa si se pone a apostar basándose en las barras de error», dice Peacock. Considera entonces con Bernal la posibilidad de que haya errores subestimados y sesgos que hayan podido afectar sistemáticamente a la tasa de expansión, sea hacia arriba o hacia abajo. «Viene a ser lo contrario del proceso penal ordinario: todas las mediciones son culpables mientras no se pruebe su inocencia», dice. Tómense esos factores desconocidamente desconocidos en cuenta, y la discrepancia sobre la constante de Hubble se esfumará.

Otros investigadores aceptan que pueden intervenir esos factores prosaicos y que la excitación creada alrededor de la constante de Hubble está impulsada en parte por las ansias de dar con algo nuevo en el universo. «Tengo una muy mala sensación de que nos hemos quedado enganchados en un modelo cosmológico que funciona pero que no podemos entender o explicar a partir de primeros principios, y por eso hay mucha frustración», opina Andrea Macciò, astrofísico de la Universidad de Nueva York en Abu Dabhi. «Eso empuja a la gente a apuntarse a cualquier posibilidad que haya de una nueva física, por frágiles que sean los indicios».

Los nuevos datos de la misión Gaia agravan la discrepancia entre la medición de la constante de Hubble por medio del fondo cósmico de microondas y por medio de la escalera cósmica de las distancias [arXiv: 1804.10655]Mientras, se siguen mejorando las mediciones de la constante. En un artículo del 27 de abril, que se puede leer en el repositorio de prepublicaciones de artículos de física arXiv, se explica cómo se han usado las mediciones de 1700 millones de estrellas realizadas por el observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea para calibrar con mayor precisión la distancia a las cefeidas cercanas. Luego, los autores suben por la escalera de las distancias cósmicas para recalcular el valor de la constante de Hubble. Con los nuevos datos, la discrepancia entre las dos mediciones de la constante ha empeorado todavía más; calculan que hay menos de un 0,01 por ciento de posibilidades de que se deba al azar. Un arreglo sencillo sería muy bien recibido, pero no se cuente con él de aquí a poco.  

Ramin Skibba / Quanta Magazine

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Quanta Magazine, publicación independiente promovida por la Fundación Simons para potenciar la comprensión de la ciencia.

Referencia: «Conservative cosmology: combining data with allowance for unknown systematics», de José Luis Bernal y John A. Peacock en arXiv: 1804.10655 [astro-ph.CO].

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