En 1929 Edwin Hubble publicó la primera evidencia sólida de que el universo se está expandiendo. Basándose en datos de Vesto Slipher y Henrietta Leavitt, Hubble demostró una correlación entre la distancia galáctica y el corrimiento al rojo. Cuanto más distante estaba una galaxia, más su luz parecía desplazada hacia el extremo rojo del espectro.
Ahora sabemos que esto se debe a la expansión cósmica. El espacio mismo se está expandiendo, lo que hace que las galaxias distantes parezcan alejarse de nosotros. La tasa de esta expansión se conoce como parámetro de Hubble y, si bien tenemos una buena idea de su valor, todavía existe un poco de tensión entre los diferentes resultados.
Una de las dificultades para resolver esta tensión es que hasta ahora sólo podemos medir la expansión cósmica tal como aparece ahora. Esto también significa que no podemos determinar si la expansión cósmica se debe a la relatividad general o a una extensión más sutil del modelo de Einstein. Pero a medida que se construyan nuevos y potentes telescopios, podremos observar la evolución de la expansión cósmica gracias a lo que se conoce como efecto de deriva del corrimiento al rojo.
El parámetro de Hubble tiene un valor de unos 70 km/s por megaparsec. Esto significa que si una galaxia está a aproximadamente 1 megaparsec de distancia (aproximadamente 3 millones de años luz), entonces la galaxia parece alejarse de nosotros a aproximadamente 70 km/s. Si una galaxia está a 2 megaparsecs de distancia, parecerá retroceder a unos 140 km/s. Cuanto mayor es la distancia de una galaxia, mayor es su velocidad aparente.
Dado que el universo todavía se está expandiendo, cada año que pasa una galaxia está un poco más distante, y eso significa que su corrimiento al rojo debería ser ligeramente mayor. En otras palabras, la expansión cósmica significa que los corrimientos al rojo de las galaxias deberían desviarse más hacia el rojo con el tiempo.
Esta deriva es extremadamente pequeña. Para una galaxia a 12 mil millones de años luz de distancia, su velocidad aparente sería aproximadamente el 95% de la velocidad de la luz, mientras que su deriva sería de sólo 15 cm/s cada año. Eso es demasiado pequeño para que lo observen los telescopios actuales. Pero cuando el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) comience a recopilar datos en 2027, debería poder observar esta deriva en el tiempo. Se estima que después de 5 a 10 años de observaciones precisas, el ELT debería poder detectar derivas de corrimiento al rojo del orden de 5 cm/s.
Si bien esto se convertirá en una herramienta poderosa para nuestra comprensión del universo, requerirá muchos datos y mucho tiempo. Por eso, un nuevo artículo, publicado en el servidor de preimpresión arXiv, propone un método diferente que utiliza lentes gravitacionales.
Los autores llaman a este efecto diferencia de corrimiento al rojo. En lugar de observar el corrimiento al rojo de una galaxia durante décadas, el equipo propone buscar galaxias distantes que sean lentedas gravitacionalmente por una galaxia más cercana. Muchas galaxias distantes están enfocadas por una galaxia más cercana entre nosotros y la distante, pero la mayoría de las galaxias enfocadas aparecen como un único arco distorsionado al lado de la galaxia en primer plano.
Pero a veces las lentes gravitacionales pueden crear múltiples imágenes de una galaxia distante. Dado que cada imagen de la galaxia distante toma un camino ligeramente diferente para llegar a nosotros, la distancia de cada camino también es ligeramente diferente. Entonces, en lugar de esperar décadas a que una galaxia se aleje más de nosotros, podemos obtener instantáneas de la galaxia separadas por años o décadas. Cada imagen tendría un desplazamiento al rojo ligeramente diferente y, al compararlos, podríamos medir la deriva del desplazamiento al rojo.
Esto aún está más allá de nuestra capacidad actual de detectar. Pero mientras esperamos que telescopios como el ELT entren en funcionamiento, podemos buscar galaxias distantes con lentes con múltiples imágenes. De esa manera, cuando tengamos la capacidad de detectar la deriva del corrimiento al rojo, no tendremos que esperar décadas para obtener el resultado.
Con información de Monthly Notices
, entonces la galaxia parece alejarse de nosotros a aproximadamente 70 km/s.){kind=link}