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4/6/09 - DJ:

El universo en expansión tiene premio

TEL: 4 min. 31 seg.

La Fundación Gruber galardonó con el premio Cosmología 2009 a Wendy Freedman de los Observatorios Carnegie, Robert Kennicutt del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge y a Jeremy Mould de la Universidad de Melborune por su trabajo en definir la constante de Hubble, la tasa a la que se está expandiendo el universo.
Premio Gruber Cosmología 2009

Los tres investigadores lideraron a un equipo de astrónomos del Proyecto Key (Clave) del Telescopio Espacial Hubble (HST Key Project) para brindar una medición mejorada de la constante de Hubble. Este valor es necesario para determinar la edad del universo y apuntala también otras medidas cosmológicas básicas.

Una de las más importantes implicancias de la investigación es su contribución al entendimiento de la energía oscura, la fuerza que está acelerando la tasa de expansión del universo.

El premio consiste en una medalla de oro y u$s 500.000. Al mismo tiempo, Dr. M.B.N. Kouwenhoven, un joven investigador de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido, será reconocido con una beca de u$s 50.000.

El valor preciso de la constante de Hubble fue acaloradamente debatido desde su descubrimiento en 1929 por el astrónomo Edwin Hubble, quien la calculó a una velocidad de 500 (km/s)/Mpc. Trabajando con un equipo de doce astrónomos de 13 instituciones diferentes alrededor del mundo, los tres galardonados determinaron que el mejor valor de la constante es de 72 km/s/Mpc, con una incertidumbre de 10 por ciento. Este descubrimiento, que fue publicado en forma final en 2001, significa que el universo tiene unos 13,7 mil millones de años de edad, lo que coincide con la edad estimada de las estrellas más viejas.

Para realizar estas mediciones los astrónomos utilizan las estrellas variables Cefeidas que varían en su brillo de forma proporcional a su brillo absoluto: cuanto más luminosa es la estrella, más tardan en pulsar. Al medir esta pulsación se puede estimar su brillo verdadero y así obtener su distancia. Sin embargo, estas estrellas no son tan buenas para usar si las distancias a medir son muy grandes. Para ello, los astrónomos utilizan otro "peldaño" en esta escalera de distancias: las supernovas Tipo I, ya que piensan que estas explosiones de estrellas son similares al punto de poder ser utilizadas para obtener su brillo absoluto y su distancia. Estas dos herramientas pueden aplicarse al mismo tiempo, si se observan galaxias lejanas que posean variables cefeidas y supernovas, como la galaxia NGC 3021.

Los símbolos de la medalla de Cosmología
Medalla Gruber Cosmología
El diseño de la primera medalla, para el premio de Cosmología, se originó en una tormenta de ideas entre Peter y Patricia Gruber y Dr. Larry Tise. Peter sugirió que la medalla debía reflejar todo lo que el premio tenía intención de reflejar, incluyendo paradigmáticos descubrimientos (E=MC2), la exploración del espacio (un cohete lanzándose), y los frutos de la exploración (la galaxia Andrómeda, la primera en ser identificada). Pero también estuvieron de acuerdo en que el premio, en su núcleo, es de paz universal y entendimiento, por lo que decidieron incluir las figuras humanas usadas por NASA en la sonda Pioneer 10. Paz, descubrimiento y exploración: esas fueron las ideas que esperan captar en la medalla de Cosmología y los símbolos que finalmente se unieron en la representación desarrollada por Dr. Tise y el diseñador de la medalla.


El valor de la constante tiene tres parámetros: kilómetros por segundo por megaparsec. Un parsec son 3,26 años luz. Un kiloparsec son mil parsecs (3260 años luz). Un megaparsec es un millón de parsecs (3,26 millones de años luz). El valor de 72 km/s/Mpc significa pues que por cada megaparsec, el universo incrementa su velocidad en 72 Km/seg. Una galaxia a 10 Mpc de distancia se estará alejando de nosotros a 720 Km/seg.

Recientemente, este valor fue vuelto a medir por el equipo SHOES (Supernova H0 for the Equation of State) liderado por Adam Ries del Instituto de ciencia del telescopio espacial. Su equipo observó 240 variables Cefeidas en siete galaxias en longitudes de onda del cercano infrarrojo utilizando el mismo telescopio para calibrar con mayor precisión la luminosidad de los objetos tomados como parámetros. El valor obtenido por el equipo es H0 74,2 (+/-3,6), que coinciden con los 72+/-8 km/s/Mpc medidos con anterioridad.

Tres pasos a la constante de Hubble

El Premio Gruber honra a individuos contemporáneos en los campos de la cosmología, genética, justicia y derechos de la mujer, cuyo trabajo provea nuevos modelos que inspiren y permitan cambios fundamentales en el conocimiento y la cultura. La citación oficial señala:
La Fundación Peter y Patricia Gruber presenta orgullosamente el Premio Cosmología 2009 para Wendy Freedman, Robert Kennicutt y Jeremy Mould por la medición definitiva de la tasa de expansión del Universo, la constante de Hubble. Este parámetro efectivamente determina la edad del universo en el tiempo actual y determina las otras mediciones básicas cosmológicas. Una precisa medición de la tasa de expansión fue uno de los tres grandes objetivos del Telescopio Espacial Hubble cuando fue lanzado en 1990. De meticulosas mediciones de una particular clase de estrellas variables, las Cefeidas, Freedman, Kennicutt y Mould lograron el objetivo, resolviendo uno de los más largos debates en la historia de la cosmología moderna.


Freedman
Freedman fue elegida como la líder científica del Proyecto Key por sus años de desarrollo de innovadoras técnicas y tecnologías y su estilo de gestión. Refinó mediciones de estrellas pulsantes, conocidas como variables Cefeidas, usadas como "velas estándar" para medir distancias extragalácticas. Desarrolló esquemas para determinar distancias a Cefeidas, corrigiendo los efectos de oscurecimiento del polvo interestelar.

Además de dirigir los Observatorios Carnegie, Freedman preside la junta del Giant Magellan Telescope, que está diseñando y construyendo un telescopio óptico de 25 metros. Recibirá el premio en la reunión anual de la Unión Astronómica Internacional que se llevará a cabo el 4 de agosto en Río de Janeiro.

Kennicutt
Robert C. Kennicutt fue desde 1999 a 2006 editor en jefe de The Astrophysical Journal. Actualmente es profesor de astronomía en la Universidad de Cambridge y director del Instituto de astronomía de esa casa de estudio. Su trabajo se enfocó en los procesos físicos detrás de la formación estelar y evolución galáctica. Una gran parte de su investigación se enfocó en la calibración de estándares para mediciones galácticas. Además, lidera el Sondeo infrarrojo de galaxias cercanas de Spitzer.

Mould
Jeremy Mould obtuvo su doctorado en la Universidad Nacional de Australia. En 2001 fue director de NOAO hasta 2007. Actualmente es profesor honorario en la Universidad de Melbourne. Su investigación se enfocó a poblaciones estelares. Recientemente fue coautor de una serie de trabajos mostrando que al usar estrellas rojas gigantes como velas estándar, el valor de la constante de Hubble es la misma que al usar Cefeidas.


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Crédito imágenesSobre las imágenes
Imágenes de los laureados. Gruber Prize.



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