La tensión en la constante de Hubble

[Alriga]

Re: ¿Planck contra Hubble?

http://hubblesite.org/news_release/news/2018-34

Gracias Richard, aunque la noticia no es nueva, el paper se publicó en arxiv en Mayo, Milky Way Cepheid Standards for Measuring Cosmic Distances and Application to Gaia DR2: Implications for the Hubble Constant y ya apareció en los medios En busca del número que explica el universo

Supongo que sale ahora en la página web del Hubble, porque este mes The Astrophysical Journal ha aceptado la publicación.

Este último trabajo que aparece ahora en la página web del Hubble "Milky Way Cepheid Standards for Measuring Cosmic Distances and Application to Gaia DR2: Implications for the Hubble Constant" es una ampliación con mayor número de muestras observacionales realizado por el mismo equipo (Adam G. Riess et. al.) que el trabajo que señalábamos en el post #15, New Parallaxes of Galactic Cepheids from Spatially Scanning the Hubble Space Telescope: Implications for the Hubble Constant

En el trabajo señalado en el post #15 llegaban a la conclusión $H_0=73.48 \pm 1.66 \ km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}$ y en este último, con más muestras, a $H_0=73.52 \pm 1.62 \ km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}$

Este valor sigue "en tensión" con el resultado de Planck 2018 recién publicado de $H_0=67.66 \pm 0.42 \ km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}$

Saludos.

[Richard R Richard]

Re: ¿Planck contra Hubble?

Los resultados alimentan aún más la falta de correspondencia entre las mediciones de la velocidad de expansión del universo cercano y las del universo distante y primitivo, antes incluso de que existieran estrellas y galaxias.

Esta llamada "tensión" implica que podría haber una nueva física subyacente a los fundamentos del universo. Las posibilidades incluyen la fuerza de interacción de la materia oscura, la energía oscura siendo aún más exótica de lo que se pensaba anteriormente, o una nueva partícula desconocida en el tapiz del espacio.

Combinando observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), los astrónomos refinaron el valor anterior de la constante de Hubble, la velocidad a la que el universo se expande desde el Big Bang hace 13.800 millones de años.

Pero a medida que las mediciones se han vuelto más precisas, la determinación del equipo de la constante de Hubble se ha vuelto cada vez más contraria a las mediciones de otro observatorio espacial, la misión Planck de la ESA, que presenta un valor predicho diferente para la constante de Hubble.

http://hubblesite.org/news_release/news/2018-34

[Jaime Rudas]

Re: ¿Planck contra Hubble?

Hace más de un mes vi Conservative cosmology: combining data with allowance for unknown systematics un trabajo matemático de análisis estadístico para estimar los errores sistemáticos en la medida de parámetros experimentales llamada BACCUS (BAyesian Conservative Constraints and Unknown Systematics). Lo aplicaban como ejemplo a la "tensión en la Constante de Hubble", pero no lo posteé porque es de pura estadística y muy técnico para mi nivel, y no estaba seguro de la relevancia del trabajo.

Curiosamente, algo parecido me sucedió cuando hace meses leí el artículo A blinded determination of Ho from low-redshift Type Ia supernovae, calibrated by Cepheid variables que, aunque Francis no lo cita, sí parece mencionar algo al respecto cuando dice:

La interpretación de las conclusiones de un análisis bayesiano ciego basado en probabilidades a posteriori es muy difícil.

Saludos

[Alriga]

Re: ¿Planck contra Hubble?

Hace más de un mes vi Conservative cosmology: combining data with allowance for unknown systematics un trabajo matemático de análisis estadístico para estimar los errores sistemáticos en la medida de parámetros experimentales llamada BACCUS (BAyesian Conservative Constraints and Unknown Systematics). Lo aplicaban como ejemplo a la "tensión en la Constante de Hubble", pero no lo posteé porque es de pura estadística y muy técnico para mi nivel, y no estaba seguro de la relevancia del trabajo.

Pero como hoy he visto que Francis ha escrito un artículo sobre el tema, os lo enlazo por si es de vuestro interés: Errores sistemáticos podrían ser la causa del problema de la constante de Hubble

Saludos.

[Alriga]

Medida de la Constante de Hubble a partir de las imágenes de la Supernova Refsdal

Nueva medida independiente de la Constante de Hubble, esta vez a partir del retraso en la llegada de la 5ª imagen de la Supernova Refsdal

El valor obtenido $H_0=64_{-11}^{+9} \ km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}$ es compatible con las medidas de Planck+BAO+DES.

Este es el estudio: The Hubble constant from SN Refsdal

Cada vez hay más medidas independientes unas de otras de la Constante de Hubble. Hace poco las ondas gravitacionales generadas en la fusión de 2 estrellas de neutrones (GW170817) permitió medir

$H_0=70.0_{-8.0}^{+12.0} \ km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}$

como explicábamos en https://forum.lawebdefisica.com/forum/el-aula/miscelánea/astronomía-y-astrofísica/39050-¿¿detectadas-las-primeras-ondas-gravitacionales-procedentes-de-la-fusión-de-2-estrellas-de-neutrones?p=277564#post277564

Saludos.

[Richard R Richard]

Re: ¿Planck contra Hubble?

Interesante Alriga, Como siempre buscan imponer que los datos que ellos brindan son fiables y bien medidos para toda la comunidad científica, imponiendo su bandera y sus unidades... como Planck es de una Agencia Europea ,la competencia "estupida" en la que lo de ellos remarco que "quieren imponer que deben ser" mejores, mas rapidos, mas fuertes, etc... pero serán más seguros(correctos)....

y yendo al offtopic

¿La NASA anda buscando desesperadamente notoriedad?

Saludos.

Siempre lo hacen es el estilo USA ....eso ellos siguen midiendo en yardas, pies, millas, galones,onzas, libras etc, igual que toda la comunidad científica internacional ... unos auténticos mamarrachos, y seguimos permitiendo que los papers se escriban en ingles solamente....que pasa si los escriben en español, francés, alemán, chino, japones, portugués , coreano etc , debe ser que CI no les da para aprender otro idioma y a nosotros si y varios (no es mi caso, claro), o quiza les tenemos que enseñar para que se usa el boton de invertir idioma en google translator...

Dime que cientifico de la Nasa(No de USA que hay muchos) ha pasado por los Nobel ultimamente, yo que me acuerde.....cric ,cric,...cric, cric.

[Alriga]

Re: ¿Planck contra Hubble?

Vuelve la tensión. Medir la constante de Hubble es muy difícil, siempre ha habido discrepancias: en los años 1970/80 hubo una guerra a muerte entre Allan Sandage y Gerard de Vaucouleurs, (se insultaban, se desprestigiaban y se burlaban el uno del otro en público), sobre si la constante de Hubble valía alrededor de 50 (km/s)/Mpc o alrededor de 100 (km/s)/Mpc

Como explicábamos en el post #1 actualmente las discrepancias se han reducido, de forma que la constante de Hubble parece tener un valor alrededor de 68 si se mide a partir del CMB (z = 1090) y de alrededor de 72 si se mide a partir de galaxias “cercanas” (z $\simeq$ 1)

Los últimos estudios del Dark Energy Survey, independientes del CMB, parecía habían eliminado la tensión reduciéndola a fluctuaciones estadística, lo explicábamos aquí: https://forum.lawebdefisica.com/forum/el-aula/relatividad-y-cosmología/38386-la-tensión-en-la-constante-de-hubble?p=276701#post276701

Pues ahora acaba de publicarse un nuevo estudio que "recalibra" la relación distancia/luminosidad de las cefeidas, que es uno de los primeros escalones de la "Escalera de distancias cósmicas"

La "recalibración" vuelve a situar la constante de Hubble en el valor de $H_0=73.48 \pm 1.66 \ km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}$ lo que significa una discrepancia de $3.7 \ \sigma$ respecto del valor del Satélite Planck. Este es el paper: New Parallaxes of Galactic Cepheids from Spatially Scanning the Hubble Space Telescope: Implications for the Hubble Constant

Como he explicado, nada nuevo bajo el sol, las discrepancias en el valor de $H_0$ son habituales, pero lo que me ha sorprendido es el titular sensacionalista de la NASA: Improved Hubble Yardstick Gives Fresh Evidence for New Physics in the Universe, "La mejora en la vara de medir la constante de Hubble proporciona evidencia fresca para Nueva Física en el Universo"

¿La NASA anda buscando desesperadamente notoriedad?

Saludos.

[Alriga]

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

Con estas mediciones, quiere decir que la densidad del Universo es exactamente igual a la densidad crítica?

$\rho_o \ =$ densidad actual del Universo

$\rho_{co}=\dfrac{3H_0^2}{8\pi G} \ =$ densidad crítica actual

$\Omega_0=\dfrac{\rho_o}{\rho_{co}} \ =$ ratio de densidad actual, (definición)

Las mejores medidas de las que se dispone en la actualidad, obtenidas al combinar las medidas del satélite Planck con las medidas de Oscilaciones Acústicas de Bariones, dan para el valor del ratio de densidad actual

$\Omega_0=1.000 \pm 0.005$

Por lo tanto, las mejores medidas de las que se dispone en la actualidad indican que el Universo es Plano con 3 cifras significativas.

Saludos.

[Jaime Rudas]

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

Con estas mediciones, quiere decir que la densidad del Universo es exactamente igual a la densidad crítica?

Bueno, no exactamente (no es posible realizar mediciones exactas), pero tengo entendido que la densidad crítica sí está dentro del margen de error de la densidad medida.
Saludos

[surrealfrog]

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

Con estas mediciones, quiere decir que la densidad del Universo es exactamente igual a la densidad crítica?

[Alriga]

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

Se acaba de publicar un interesantísimo trabajo compilatorio de medidas de la Constante de Hubble $H_0$ del primer año del Dark Energy Survey (DES): Dark Energy Survey Year 1 Results: A Precise H0 Measurement from DES Y1, BAO, and D/H Data

Combina observaciones de:

* Oscilaciones Acústicas de Bariones
* Cuantificación del número de grupos y cúmulos de galaxias
* Lentes gravitacionales débiles
* Nucleosíntesis del big-bang

Y obtiene $H_0=67.2^{+1.2}_{-1.0}$ (km/s)/Mpc. Recordar que el resultado del satélite Planck (2015) fue de $H_0=67.74 \pm 0.46$ (km/s)/Mpc

"Este resultado es completamente independiente de las medidas de la constante de Hubble basadas en la escalera de distancias, de las anisotropías del Fondo Cósmico de Microondas tanto de temperatura como de polarización) y de restricciones de lente gravitacional fuerte"

¿Esto, en alguna medida, "alivia" la "tensión" que mencionaras hace unos meses?

Al combinar este trabajo, (al que llaman DES-BAO-BBN) con:

* Planck
* SPTpol
* SH0ES
* H0LiCOW

Dice el abstract del estudio:

"Ahora hay cinco conjuntos de datos que: a) no tienen ninguna sistemática observacional compartida; y b) cada uno de ellos restringe la constante del Hubble con un bajo nivel de precisión porcentual. Comparamos estas cinco mediciones independientes y encontramos que, como un conjunto, las diferencias entre ellas son significativas en el nivel de $\bold{2.1 \sigma}$
Esta diferencia es lo suficientemente baja como para considerar los conjuntos de datos estadísticamente consistentes entre sí."

Por lo tanto entiendo que la tensión ha desaparecido. Una gran noticia para el modelo $\Lambda CDM$



Saludos.

[Alriga]

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 $H_0$ 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 $\Lambda CDM$. 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 (?)

Hoy he visto un nuevo paper de un equipo de astrónomos chino (Zhao, Raveri, Zhang,...) que también pretende resolver la tensión entre los valores cosmológicos deducidos de diferentes observaciones mediante la no-constancia de la Constante Cosmológica, (modelo de energía oscura dinámica en vez de estática)

Resumo el abstract, que más o menos dice:

Un universo plano Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker dominado por una constante cosmológica $\Lambda$ y la materia oscura fría (CDM) ha sido el modelo de trabajo preferido por los cosmólogos desde el descubrimiento de la expansión cósmica acelerada. Sin embargo, se sabe que existen tensiones de varios grados de significación entre los conjuntos de datos existentes dentro del marco $\Lambda$CDM.
En particular, las medidas Lyman-$\alpha$ de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO) realizadas por el Baryon Oscillation Spectroscopic Survey parecen favorecer un valor menor de la ratio de densidad de materia $\Omega_M$ del obtenido del fondo cósmico de microondas CMB.
Además, el valor medido recientemente de la constante del Hubble, $H_0 = 73,24 \pm 1,74 \ (km/s)/Mpc$, es 3,4 $\sigma$ superior a los $66,93 \pm 0,62 \ (km/s)/Mpc$ inferidos de los datos del CMB por el satélite Planck.
En este trabajo investigamos si estas tensiones pueden ser interpretadas como evidencia de una energía oscura dinámica no constante. Usando la divergencia de Kullback-Leibler para cuantificar la tensión entre conjuntos de datos, encontramos que las tensiones son aliviadas por una energía oscura en evolución, a un nivel de significancia de 3.5$\sigma$, con el modelo de energía oscura dinámica que más se adapta basado en la mejora solo del ajuste. Si bien en la actualidad las pruebas bayesianas de energía oscura dinámica son insuficientes para favorecerla por encima de $\Lambda$CDM, mostramos que, si la energía oscura dinámica que mejor se adapta fuese realmente el verdadero modelo, ello podría ser detectado concluyentemente por la próxima campaña de observación del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI)

Es un artículo más de los que aparecen cada día sobre el tema, pero me ha parecido interesante daros a conocer éste porque no se publica en cualquier sitio, sino en Nature Astronomy. Lo malo es que no podemos leerlo completo porque es de pago, este es el enlace a Nature: Dynamical dark energy in light of the latest observations

Añadido: he encontrado el pre-print en arxiv: Dynamical dark energy in light of the latest observations

Este es el enlace al comentario del documento en "Investigación y Ciencia": ¿Ha cambiado la densidad de energía oscura a lo largo del tiempo?

Permaneceremos atentos a las novedades en Cosmología, saludos.

[Jaime Rudas]

Re: ¿Planck contra Hubble?

Hace poco, se publicó este otro interesante artículo sobre la 'tensión' entre la medición de la constante de Hubble Ho a partir del fondo cósmico de microondas y las mediciones de supernovas Ia. Me gustó que, al inicio, hace una descripción bastante detallada de las grandes dificultades que implica la medición de distancias cosmológicas usando la ley de Leavitt ( relación luminosidad-período en cefeidas) y el método de las supernovas Ia como candelas estándar.

[Jaime Rudas]

Re: ¿Planck contra Hubble?

[...] no creo en la ley de Hubble!!! Vamos, si creo que el universo se expande por la radicación de microondas.

Sería bueno que explicaras a qué te refieres con expansión «por la radicación de microondas». Lo digo porque, según yo la entiendo, la expansión implica la ley de Hubble. De hecho, tanto la ley de Hubble como la radiación de fondo fueron predichas de la teoría de la expansión antes de ser descubiertas.

Pero que la velocidad de recesión de las galaxias sea proporcional a la distancia, hasta alcanzar velocidades inimaginables... es como cuando Newton hablaba de la acción a distancia de la fuerza gravitatoria: "es un absurdo tan grande que... etc"

Otra vez, sería bueno que explicaras por qué te parece que es absurdo. Lo digo porque opino que no es suficiente que algo nos parezca absurdo para considerarlo incorrecto. Por ejemplos, Einstein consideró absurda la teoría cuántica y, aun así, ha demostrado ser provisionalmente correcta.

El caso es que os voy a poner un enlace a un astrónomo colaborador de Hubble recientemente fallecido. El propio Hubble parece ser que también estaba descontento con la interpretación dada por el efecto Doppler del corrimiento. Pues bien este astrónomo ha descubierto que muuuchos quasars están al lado de galaxias de corrimiento al rojo mucho menor, según él esta asociación se da tantas veces que no puede ser debida al puro azar. Además habla de los "dedos de Dios" : al repetirse tantas veces esta asociación, dice, resulta que la posición de muchos grupos de galaxias-quasar hay que interpretarla como filamentos que se alejan de nosotros (volvemos a ser el centro del universo?)

No entiendo: ¿de dónde resulta que seríamos el centro del universo?

Bueno, el señor piensa como yo.

O viceversa.

Hay un redshift intrínseco que no depende del desplazamiento del objeto. Y otro debido a la ley de Hubble.

Esto es exactamente lo que se deduce del modelo más aceptado (la teoría del big bang) y contradice tu primera afirmación según la cual no crees en la ley de Hubble.

[alejandromeira]

Re: ¿Planck contra Hubble?

Hola. Me encanta la cosmología. Bueno, ahora voy a decir una barbaridad, ya podeís crucificarme . El caso es que... no creo en la ley de Hubble!!! Vamos, si creo que el universo se expande por la radicación de microondas. Pero que la velocidad de recesión de las galaxias sea proporcional a la distancia, hasta alcanzar velocidades inimaginables... es como cuando Newton hablaba de la acción a distancia de la fuerza gravitatoria: "es un absurdo tan grande que... etc"

El caso es que os voy a poner un enlace a un astrónomo colaborador de Hubble recientemente fallecido. El propio Hubble parece ser que también estaba descontento con la interpretación dada por el efecto Doppler del corrimiento. Pues bien este astrónomo ha descubierto que muuuchos quasars están al lado de galaxias de corrimiento al rojo mucho menor, según él esta asociación se da tantas veces que no puede ser debida al puro azar. Además habla de los "dedos de Dios" : al repetirse tantas veces esta asociación, dice, resulta que la posición de muchos grupos de galaxias-quasar hay que interpretarla como filamentos que se alejan de nosotros (volvemos a ser el centro del universo?)

Bueno, el señor piensa como yo. Hay un redshift intrínseco que no depende del desplazamiento del objeto. Y otro debido a la ley de Hubble. Os puedo decir que con mis pocos medios y aún menores conocimientos estoy intentando buscar un modelo en el que el desplazamiento de Hubble no diverja. Os dejo el enlace a la página del astrónomo:

http://www.haltonarp.com/articles

No se que opináis del tema.