El profesor Hagai Netzer de la Universidad de Tel Aviv ha desarrollado un método por el que usa agujeros negros para medir distancias de miles de millones de años luz con una gran precisión.
Hace ya unos cuantos años, investigadores revelaron que el universo se está expandiendo a una velocidad mucho mayor de lo que previamente se pensaba, descubrimiento que consiguió el nobel de física del año 2011.
Pero el medir la tasa de expansión para grandes distancias sigue siendo complicado.
Esquema de la evolución del universo desde el big bang hasta el presente
El profesor Netzer, junto con Jian-Min Wang, Pu Du y Chen Hu del Instituto de Altas Energías de la Academia China de Ciencias y el Doctor David Valls-Gabaud del Observatorio de París, han desarrollado un método por el que usando ciertos tipos de agujeros negros activos que se encuentran en el centro de muchas galaxias, medir grandes distancias, y así poder medir la tasa de expansión del universo, ya que mirando a través de grandes distancias se está mirando al pasado (a la época en la que la luz de la fuente fue emitida). El artículo ha sido publicado en la revista Physical Review Letters
Los núcleos de galaxias activas son agujeros negros de enormes dimensiones que se encuentran tragando materia. La materia, antes de ser absorbida por el agujero negro se calienta a enormes temperaturas, y radia una colosal cantidad de energía que puede llegar a ser mucho más brillante que la propia galaxia. De hecho, los cuásares consisten en esto, llegando a ser los objetos astronómicos más lejanos observados precisamente por lo inmensamente luminosos que son.
Tipos de AGN (Active Galactic Nuclei)
La clave de este trabajo es que se ha desarrollado un modelo teórico por el cual se deduce que la luminosidad, o lo que es lo mismo, la cantidad de materia que traga el agujero negro, es proporcional a la masa del mismo.
Por tanto, pudiendo medir la masa del agujero negro, mediante técnicas indirectas y conocidas, se podría determinar la luminosidad del este núcleo de galaxia activa, y si se conoce la luminosidad, comparándola con lo que brilla en el cielo, se puede conocer su distancia.
El modelo teórico se ha desarrollado observando las propiedades de agujeros negros en nuestra vecindad, y se ha extrapolado para los núcleos de galaxias activas, muy abundantes en el universo primitivo, y por tanto, lejanos en observaciones.
Uno de los mayores problemas en la astrofísica es el conocer la distancia de los objetos, no es un problema para nada trivial. Cualquier nuevo método teórico u observacional que nos permita conocer las distancias astronómicas es “puro oro” para los astrofísicos. Precisamente, el poder conocer con mayor precisión las distancias en el universo puede ayudar a determinar o comprender el papel de la energía oscura.
La energía oscura es la que produce esa re-aceleración del universo.
Mientras que lo lógico es que tras el big bang, el universo fuese frenándose poco a poco, lo que está ocurriendo es que se está produciendo una expansión (acelerada).
Al desconocerse una causa para esta expansión, y que termodinámicamente requiere una energía que se oponga a la fuerza gravitatoria de compresión, se le llamó “energía oscura”.
Este estudio ayudará a comprender como ha sido esa expansión a través del tiempo en el universo, y poder comprender un poco mejor el papel de la materia oscura.
