Los quásares podrían ser una gran herramienta como candela estándar. Es decir, para medir grandes distancias en el universo. Por sus características, se podrían medir distancias enormes con gran precisión. Algo que permitiría analizar mejor los inicios del universo y los modelos desarrollados…
Los quásares como candela estándar para grandes distancias
En 1929, Edwin Hubble determinó que la distancia a una galaxia, y su velocidad, estaban correlacionadas. Lo consiguió gracias a poder determinar las distancias a través de las estrellas variables Cefeidas. Fue Henrietta Swan Leavitt quien, tiempo antes, había descubierto que las variables Cefeidas varían periódicamente. Ese período está relacionado con su luminosidad intrínseca. Consiguió calibrar el efecto y, posteriormente, Hubble comparó los valores calculados con las luminosidades que observaba en esas Cefeidas tan distantes.
El inconveniente es que, incluso en la actualidad, las variables Cefeidas solo pueden ser estudiadas en galaxias relativamente cercanas. Por lo que es insuficiente para poder determinar distancias a galaxias tremendamente lejanas. Así, con el paso del tiempo, se fue construyendo la escalera de distancias. Tras las Cefeidas, los astrónomos fijaron su vista en las supernovas. La violenta muerte de algunas estrellas es visible a distancias enormes. Basta comparar el brillo de una supernova con su brillo intrínseco (según el tipo al que corresponda) para obtener la distancia.
Después, es posible comparar la velocidad de la galaxia en la que se encuentra, para obtener su distancia, y así comparar ambos valores. Las mejores supernovas, en este caso, son las de tipo Ia, que siempre tienen el mismo brillo intrínseco. Pero las supernovas también tienen un límite. Se puede determinar su distancia para aquellas que sucedieron unos 3000 millones de años después del Big Bang. Ahora, un grupo de investigadores plantea utilizar los quásares como un nuevo tipo de candela estándar, para seguir avanzando…
¿Por qué un quásar?
Los quásares más lejanos conocidos sucedieron apenas 700 millones de años tras el Big Bang. Por lo que estamos ante una candela estándar que permitiría ir mucho más lejos. Además, en los últimos años se han descubiertos cientos de miles de quásares. Además, los procesos físicos que alimentan un quásar no tienen nada que ver con los mecanismos de una supernova. Dicho de otra manera, se trata de una forma completamente independiente de medir aspectos cosmológicos. El nuevo esquema, planteado por los investigadores, se apoya en su propio descubrimiento.
Observaron que las emisiones de rayos X y ultravioleta de los quásares están correlacionadas. En el corazón de un quásar se encuentra un agujero negro supermasivo. Está rodeado por un disco de material tremendamente caliente (al que se conoce como disco de acreción). El disco, a su vez, está rodeado por gas caliente, con electrones que se mueven a velocidades muy cercanas a la de la luz. Cuando los fotones ultravioleta se encuentran con estos electrones, su energía se dispara hasta llegar a los rayos X. Su conclusión parece bien planteada.
Apoyándose en los métodos, desarrollados por ellos mismos, repasaron las mediciones, en rayos X, de 2332 quásares lejanos. Todos ellos se encuentran en el nuevo Catálogo de Fuentes Chandra (Chandra Source Catalog) y los compararon con otra fuente. Recurrieron a las mediciones ultravioleta de la observación de la Sloan Digital Sky Survey y observaron algo que ya se sabía, pero en quásares mucho más lejanos. Hay una correlación muy profunda entre la radiación ultravioleta y de rayos X de un quásar. Es algo bien conocido en quásares locales…
Los quásares distantes se comportan igual y por eso sirven como candela estándar
Es decir, en quásares que podemos observar en distancias no demasiado grandes. Lo que han visto los investigadores es que, en realidad, este comportamiento también se da en los quásares más lejanos. Es posible remontarse, así, hasta cuando el universo tenía apenas unos 700 millones. Por lo que, si se puede determinar ambas emisiones de un quásar, se podrá obtener a qué distancia se encuentra. No solo eso, al poder estimar la distancia a la que está un quásar tan lejano, se puede poner a prueba lo que se ha desarrollado hasta el momento.
Permite poner a prueba los modelos cosmológicos y ver si los resultados obtenidos encajan con lo observado. El impacto podría ser enorme en la cosmología moderna. Si los investigadores están en lo correcto, permitiría medir distancias todavía más grandes con una gran precisión. Por otro, sería una gran herramienta para medir las propiedades del universo. Algo que podría ayudar, quizá, a comprender qué pasa con la constante de Hubble. O quizá solo sirva para profundizar aún más en uno de los grandes misterios de la astronomía moderna.
Sea como fuere, lo interesante es que, constantemente, se están dando nuevos pasos en muchos campos diferentes de la astronomía. La escalera de distancias cósmica resulta especialmente útil al poder analizar y estudiar objetos cada vez más lejanos. Algo que permite obtener una instantánea de cómo era el universo en su pasado lejano. Es la única manera de poder analizar cómo era el cosmos. Así como ver cuál es el camino que ha seguido hasta que la vida apareció en nuestro planeta. ¿Qué hallazgos permitirá la observación de estos quásares?
Estudio
El estudio es S. Bisogni, E. Lusso, F. Civano et al.; «The Chandra view of the relation between X-ray and UV emission in quasars». Está disponible para su consulta en arXiv, en este enlace.
Referencias: Phys
