Una medición de la constante de Hubble del dos por ciento de las sirenas estándar en cinco años

Área de la Ciencia:

• Cosmología
• La astrofísica
• Astronomía de las ondas gravitacionales

Sus antecedentes:

• La constante de Hubble (H0) mide la velocidad de expansión del universo.
• Las mediciones actuales de H0 de los datos locales (supernovas) y del universo temprano (CMB) muestran una tensión significativa (~ 3σ).
• La astronomía de ondas gravitacionales (GW) ofrece un método independiente para medir H0.

Objetivo del estudio:

• Para evaluar el potencial de futuras detecciones de ondas gravitacionales para restringir la constante de Hubble.
• Para investigar cómo las sirenas estándar de GW pueden ayudar a resolver la actual discrepancia de H0.
• Explorar las implicaciones de las mediciones precisas de H0 para comprender la energía oscura.

Principales métodos:

• Utilizando el método de "sirena estándar" con fusiones de estrellas de neutrones binarias detectadas por LIGO y Virgo.
• Combinando datos de GW con observaciones electromagnéticas para identificar las galaxias anfitrionas y determinar las distancias de luminosidad.
• Análisis de la precisión esperada de las mediciones de H0 a partir de las tasas futuras de eventos de GW.

Principales resultados:

• El método estándar de sirena utilizando GW170817 proporcionó una medición independiente de H0.
• Se proyecta que las futuras detecciones de GW limitarán la precisión de H0 a ~ 2% en 5 años y ~ 1% en una década.
• Esta precisión será independiente de la sistemática que afecte a otras técnicas de medición de H0.

Conclusiones:

• Las detecciones de ondas gravitacionales ofrecen una poderosa sonda independiente de la constante de Hubble.
• Las observaciones continuas reducirán significativamente la tensión H0, proporcionando información crucial sobre la cosmología.
• Las mediciones precisas de H0 son vitales para avanzar en nuestra comprensión de la energía oscura y la evolución del universo.