Escrito por Jaime Rudas
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Re: Nuevas medidas de la densidad de materia oscura obtenidas del Universo cercano coinciden con las inferidas a partir de medidas del satélite Planck del CMB
No lo sé. Yo me había hecho la misma pregunta. Lo que he leído del tema es exclusivamente el texto que he enlazado y en él nada se dice de la constante de Hubble. Estaré atento a ver si aparece información más detallada del tema.
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Re: Nuevas medidas de la densidad de materia oscura obtenidas del Universo cercano coinciden con las inferidas a partir de medidas del satélite Planck del CMB
¿Esto, en alguna medida, "alivia" la "tensión" que mencionaras hace unos meses?Última edición por Jaime Rudas; 04/08/2017, 15:21:57.Dejar un comentario:
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Nuevas medidas de la densidad de materia oscura obtenidas del Universo cercano coinciden con las inferidas a partir de medidas del satélite Planck del CMB
El satélite Planck estudió durante 4 años, (2009-2013) el Fondo Cósmico de Microondas CMB, que es la radiación de cuerpo negro que brotó durante el desacoplamiento de los fotones cuando el universo tenía solo 385.000 años de edad, (hace 13.978,6 millones de años)
Del análisis de esos 4 años de toma de datos, los científicos del proyecto dedujeron, (infirieron, calcularon), que las ratios de densidad actuales de materia bariónica, materia oscura y energía oscura debían ser respectivamente (publicación en 2015):
Como he dicho, estos datos se dedujeron exclusivamente del CMB, es decir de un Universo de 385.000 años de edad compuesto exclusivamente de partículas elementales sin ninguna estrella ni galaxia todavía. Sería muy interesante intentar calcular estos mismos parámetros, pero mediante observaciones completamente independientes, como podría ser la observación de galaxias de nuestro entorno y ver si ambos cálculos coinciden. Pues bien, esto es lo que intenta The Dark Energy Survey (DES) estudiando galaxias en una esfera de 8.000 millones de años centrada en nosotros, por lo tanto objetos del universo como mínimo 6.000 millones de años posteriores al CMB.
El proyecto DES utiliza el telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros de diámetro ubicado en Cerro Tololo (Chile) que está equipado con una cámara digital de última generación llamada Dark Energy Camera, (DECam) Esta cámara permite captar imágenes en longitudes de onda ópticas e infrarrojas cercanas con gran sensibilidad y un enorme campo de visión de 2,2º
El Dark Energy Survey investigará durante un período de 5 años (2013-2017) la dinámica del universo “cercano” y de su estructura a gran escala, fotografiando en total 1/8 del cielo y usando cuatro técnicas:
* Supernovas de Tipo Ia
* Oscilaciones Acústicas de Bariones
* Cuantificación del número de grupos y cúmulos de galaxias
* Lentes gravitacionales débiles
Pues bien, acabo de ver que DES publica varios documentos con resultados del 1er año de observaciones, (agosto 2013-agosto 2014) en el que se monitoreó 1/30 del cielo. Entre ellos me ha parecido notable Dark Energy Survey reveals most accurate measurement of dark matter structure in the universe en cuyo párrafo inicial dice:
El nuevo resultado, que rivaliza en precisión con las mediciones del CMB, refuerza la visión de que la materia oscura y la energía oscura componen la mayor parte del cosmos.
Imagina que plantas una simple semilla y que con gran precisión, eres capaz de predecir de forma fiable la altura exacta del árbol que crecerá de ella. Ahora imagina que viajas al futuro y tomas una imagen fotográfica que prueba que tenías razón.
Si se piensa en la semilla como el universo temprano del CMB, y el árbol como el universo como se ve ahora, se tiene una idea de lo que la cooperación Dark Energy Survey (DES) acaba de hacer. Los científicos de DES acaban de presentar la medición más precisa que jamás se ha hecho de la actual estructura a gran escala del Universo.
Estas mediciones de la cantidad y "agrupamiento" (o distribución) de la materia oscura en el cosmos de hoy en día se hicieron con una precisión que, por primera vez, rivaliza con la de la inferida a partir de las medidas del universo temprano realizadas por el observatorio orbital Planck de la Agencia Espacial Europea. El nuevo resultado de DES (el árbol, en la metáfora anterior) está cerca de las "previsiones" realizadas mediante las mediciones Planck de un pasado lejano (la semilla), permitiendo a los científicos entender más acerca de la manera en que el universo se ha desarrollado durante 14 mil millones de años.
"Este resultado es más que emocionante", dice Scott Dodelson de Fermilab, uno de los principales científicos en este estudio. "Por primera vez, somos capaces de ver la estructura actual del universo con la claridad con la que podemos ver su infancia, y podemos seguir los hilos desde la una hasta la otra, lo que confirma muchas de las predicciones a lo largo del camino"
En particular, este resultado refuerza las deducciones obtenidas por Planck de que el 26 por ciento del universo actual está en la forma de la misteriosa materia oscura y que el espacio está lleno de una energía oscura también invisible, que es la causante de la expansión acelerada del universo y constituye casi el 70 por ciento.
"Las mediciones de DES, cuando se comparan con el mapa de Planck, apoyan la versión más simple de la teoría de la materia oscura / energía oscura", dice Joe Zuntz, de la Universidad de Edimburgo, que trabajó en el análisis. "El momento en que nos dimos cuenta de que nuestras medidas coincidían con las de Planck dentro de un 7 por ciento, fue muy emocionante para toda la colaboración"
"Es increíble que el equipo haya logrado alcanzar tal precisión en tan solo el primer año del servicio", dice el director de NSFP, Nigel Sharp.
Los científicos del DES han utilizado dos métodos para medir la materia oscura. Primero, se crearon mapas de posiciones de galaxias como marcadores, y segundo, midieron con precisión las formas de 26 millones de galaxias para mapear directamente los patrones de materia oscura a lo largo de miles de millones de años luz, usando la técnica de la lente gravitacional.
Mapa de la materia oscura realizada a partir de medidas de lentes gravitacionales de 26 millones de galaxias realizado por DES. El mapa cubre aproximadamente 1/30 de todo el cielo y abarca varios miles de millones de años luz en extensión. Las regiones rojas tienen más materia oscura que la media, regiones azules menos materia oscura.
El modelo CDM va saliendo cada vez más reforzado conforme más medidas se van haciendo
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Re: ¿Planck contra Hubble?
Hoy La mula Francis publica un post sobre la tensión en la constante de Hubble que titula El problema de la constante de Hubble
Es un post meramente descriptivo en el que vuelve a recordar que del CMB () se deduce un valor de la Constante de Hubble de alrededor de 68 (km/s)/Mpc, y de galaxias de z moderado, sobre 71-73 (km/s)/Mpc
El post lo motiva el artículo de W.L. Freedman que también es solo meramente descriptivo de la tensión, Cosmology at a Crossroads: Tension With the Hubble Constant
Mucho más interesantes son los estudios que intentan hallar una explicación. Una explicación posible y sencilla sería que, aunque el Universo a gran escala pueda ser homogéneo e isótropo, nuestro universo cercano en un radio de unos 300 Mpc (z=0.07) tenga una densidad bastante inferior a la media, (los titulares sensacionalistas lo describen diciendo que vivimos en un “supervacío cósmico”)
Menor densidad que la media localmente a nuestro alrededor, implicaría expansión más rápida que la media localmente a nuestro alrededor, lo que explicaría que los cálculos de basados en medidas de objetos de desplazamientos al rojo “z” moderados, den valores superiores a los calculados a partir del CMB de z=1089.9
Uno de los estudios que he encontrado (KBC=Keenan, Barger, Cowie) que apunta a esta solución es Evidence for a ~300 Mpc Scale Under-density in the Local Galaxy Distribution
Y otro estudio que también punta a “supervacío local” y que pretende reforzar el anterior, (pero del que no he encontrado el pdf gratuito) es Large Local Void, Supernovae Type Ia, and the Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect in a Lambda-LTB Model
EDITADO: Veo que varios meses después ha aparecido el artículo gratuito en arxiv: The KBC Void: Consistency with Supernovae Type Ia and the Kinematic SZ Effect in a ΛLTB Model
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Re: ¿Planck contra Hubble?
El valor de la constante de Hubble deducido de las medidas del fondo cósmico de microondas (CMB, z=1089.9) por el satélite Planck no acaban de coincidir con el valor deducido de observaciones de galaxias con desplazamientos al rojo 0.5 < z < 2 y por lo tanto mucho menores que el z del CMB. Del CMB se deduce un valor de la Constante de Hubble de alrededor de 68 (km/s)/Mpc, y de galaxias de z moderado, sobre 71-73 (km/s)/Mpc
No se sabe si son errores de medida o es que hay que cambiar algo en el modelo . Cada día salen artículos con su particular explicación de su “porqué” de las discrepancias. Este de Solá/Gómez/Cruz que tú enlazas, intenta explicar la discrepancia mediante la no-constancia de la “constante” cosmológica. Otros intentan explicarlo de otras maneras. Cada uno "ajusta" como varía el parámetro del modelo que a él más le gusta para que los números le "cuadren". Alguno acertará (?), ... o no (?)
Francis Villatoro tiene varios posts comentando estas discrepancias, a las que llaman “tensión” entre valores de la constante de Hubble.
La tensión entre la constante de Hubble y los datos cosmológicos
H0LiCOW mide la constante de Hubble mediante lentes gravitacionales de cuásares
La tensión entre los modos altos e intermedios en el telescopio espacial Planck
Lo cierto es que todavía nadie sabe seguro si las discrepancias son imprecisiones en las medidas o errores del modelo CDM concordante.
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La tensión en la constante de Hubble
Con cierta frecuencia visito la sección de cosmología de arxiv.org y leo los títulos de los artículos que ahí se presentan. Cuando entiendo algo del título (pocas veces), me aventuro a leer el resumen. Ayer leí el resumen de un artículo sobre oscilaciones acústicas bariónicas donde se indica que los resultados obtenidos son totalmente consistentes con las predicciones del modelo ΛCDM y los parámetros medidos por la sonda Planck.
El siguiente resumen que leí trata sobre la determinación del parámetro Ho y me llamó la atención que menciona una discrepancia entre lo medido por la sonda Planck y lo medido por el telescopio Hubble.
¿Qué se sabe de esta discrepancia? ¿Es significativa?
Por otra parte, en este último artículo, según entendí, se menciona que un modelo que, contrario al ΛCDM, considera variable en el tiempo la densidad de energía oscura, se ajustaría mejor que el ΛCDM a lo observaciones.
Me pareció curioso que dos artículos con conclusiones, a mi modo de ver, opuestas, se hubieran publicado casi al mismo tiempo: el primero el 17 de mayo del 2017 y el segundo el 18 de mayo del 2017.
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