Universo en Aceleración y Supernovas Tipo Ia
Mediante el uso de enanas blancas en explosión como "candelas estándar", dos equipos descubrieron a finales de la década de 1990 que la expansión del universo se está acelerando, lo que anuló la expectativa de que la gravedad debería ralentizarla.
Definition
El universo en aceleración es el hallazgo, establecido con supernovas Tipo Ia, de que la tasa de expansión cósmica aumenta con el tiempo; las supernovas Tipo Ia son explosiones termonucleares de enanas blancas cuya luminosidad máxima estandarizada las convierte en indicadores de distancia precisos.
Scope
Este tema abarca las supernovas Tipo Ia como "candelas estandarizables", la medición de sus distancias y corrimientos al rojo para mapear la historia de la expansión, el descubrimiento de que las supernovas distantes son más tenues de lo que predice un universo en desaceleración, y la inferencia de que un componente de energía oscura impulsa la expansión acelerada.
Core questions
- ¿Por qué las supernovas Tipo Ia son buenas "candelas estándar"?
- ¿Cómo revelaron las observaciones de supernovas la aceleración cósmica?
- ¿Qué implica el oscurecimiento de las supernovas distantes?
Key concepts
- Supernova Tipo Ia
- Candela estandarizable
- Estandarización de la curva de luz
- Distancia de luminosidad
- Diagrama de Hubble
- Parámetro de desaceleración
- Aceleración cósmica
Key theories
- Candelas estandarizables
- Las supernovas Tipo Ia tienen una relación estrecha entre la forma de la curva de luz y el brillo máximo, por lo que, después de la estandarización, sus luminosidades son casi uniformes, lo que permite mediciones de distancia precisas a alto corrimiento al rojo.
- Evidencia de aceleración
- Las supernovas distantes parecen más débiles, y por lo tanto más lejanas, de lo esperado en un universo en desaceleración, lo que indica que la expansión se ha acelerado con el tiempo y requiere un componente con presión negativa.
Mechanisms
Una enana blanca que alcanza una masa crítica experimenta una explosión termonuclear de luminosidad reproducible; la corrección de la anchura y el color de la curva de luz produce una "candela estándar", y la representación gráfica del brillo frente al corrimiento al rojo genera un diagrama de Hubble cuya curvatura a alto corrimiento al rojo revela la expansión acelerada.
Clinical relevance
El descubrimiento de las supernovas es uno de los resultados más trascendentales de la cosmología moderna: estableció la existencia de la energía oscura y el universo plano y acelerado, reconfiguró el presupuesto de energía cósmica y lanzó un importante programa de observación para caracterizar la causa de la aceleración.
History
El Supernova Cosmology Project y el High-z Supernova Search Team encontraron de forma independiente en 1998 y 1999 que las supernovas de alto corrimiento al rojo eran más tenues de lo esperado, lo que implicaba aceleración; el resultado fue rápidamente corroborado y reconocido con el Premio Nobel de Física de 2011.
Debates
- Sistemáticas en la cosmología de supernovas
- Posibles efectos sistemáticos como la evolución de las propiedades de las supernovas, la extinción por polvo y los sesgos de selección han sido examinados como alternativas a la aceleración, pero el resultado se ha mantenido y ha sido reforzado por sondas independientes.
Key figures
- Saul Perlmutter
- Brian Schmidt
- Adam Riess
- Robert Kirshner
Related topics
Seminal works
- riess1998
- perlmutter1999
Frequently asked questions
- ¿Por qué las supernovas Tipo Ia son tan útiles para la cosmología?
- Son extremadamente brillantes, visibles en gran parte del universo observable, y después de estandarizar la forma y el color de la curva de luz, sus luminosidades máximas son casi idénticas, por lo que su brillo aparente proporciona distancias fiables para mapear la historia de la expansión.
- ¿Cómo implica la atenuación de las supernovas la aceleración?
- Si las supernovas distantes son más débiles de lo esperado para su corrimiento al rojo, deben estar más lejos de lo que un universo en desaceleración las colocaría, lo que significa que la expansión se aceleró con el tiempo, la firma de la energía oscura.